Nồng độ vitamin D đầy đủ giúp người tập gym tăng sức mạnh cơ bắp thế nào?

Nhiều người tập thể hình thường dành hàng giờ để tính toán từng gram protein, chọn lọc các loại thực phẩm bổ sung đắt đỏ nhưng lại bỏ quên một yếu tố vi chất nền tảng là vitamin D. Khi hiệu suất nâng tạ chững lại hoặc cơ bắp phục hồi chậm, câu hỏi đặt ra là liệu nồng độ vitamin D trong máu có thực sự can thiệp vào sức mạnh và sự phát triển cơ bắp hay không.

Câu trả lời ngắn gọn là có: duy trì nồng độ vitamin D đầy đủ giúp bảo toàn cấu trúc sợi cơ, hỗ trợ tổng hợp protein và ngăn ngừa suy giảm sức mạnh bột phát, đặc biệt rõ rệt ở những người từng bị thiếu hụt vi chất này. Tuy nhiên, việc nạp vượt ngưỡng khi cơ thể đã đủ nồng độ sẽ không mang lại thêm bất kỳ sự đột phá nào về sức mạnh cơ bắp.

Cơ chế sinh học: Thụ thể VDR và sự thoái hóa sợi cơ

Vitamin D trong cơ thể không chỉ đơn thuần là một dưỡng chất mà hoạt động tương tự như một hormone thiết yếu cho quá trình chuyển hóa canxi và phosphate ^[1]. Dạng hoạt tính sinh học của vitamin D là calcitriol phát huy tác dụng bằng cách liên kết với các thụ thể vitamin D hạt nhân (VDR) ^[2]. Các thụ thể VDR này được chứng minh là có mặt tại hầu hết các tế bào ngoài xương của con người, trong đó bao gồm cả các tế bào cơ xương ^[2].

Sự hiện diện của thụ thể VDR trên mô cơ cho phép vitamin D tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp protein của cơ bắp ^[3]. Khi calcitriol gắn kết vào các thụ thể màng và thụ thể nhân, hoạt chất này tham gia điều hòa biểu hiện của hơn 900 biến thể gen khác nhau trong cơ thể ^[2]. Ngoài ra, calcitriol còn tác động lên chức năng nguyên bào xương thông qua việc điều hòa cân bằng nội môi phosphate, kích thích tín hiệu kinase protein hoạt hóa phân bào (MAPK), từ đó hỗ trợ cải thiện phản ứng của mô trước tải trọng cơ học ^[2].

Ngược lại, khi cơ thể rơi vào tình trạng thiếu hụt vitamin D nghiêm trọng, các tổn thương thực thể tại hệ cơ bắp sẽ bắt đầu xuất hiện. Tình trạng thiếu hụt vitamin D có thể gây ra hiện tượng suy giảm sức mạnh và dẫn đến thoái hóa mỡ ở các sợi cơ loại II (nhóm sợi cơ co nhanh chuyên trách sức mạnh và tốc độ) ^[2]. Hiện tượng thoái hóa mỡ ở sợi cơ loại II này đã được ghi nhận là có mối tương quan nghịch rõ rệt với hiệu suất vận động thể chất tổng thể ^[2]. Hiện tượng yếu cơ rõ rệt thường được báo cáo ở những cá nhân có mức nồng độ 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] huyết thanh xuống dưới 25 nmol/L ^[4].

Bằng chứng nghiên cứu trên vận động viên đại học và bóng rổ

Mối liên hệ giữa nồng độ vitamin D huyết thanh và sức mạnh cơ bắp đã được kiểm chứng thông qua nhiều nghiên cứu thực nghiệm với các nhóm đối tượng vận động viên có cường độ tập luyện cao. Một nghiên cứu công bố năm 2016 đã tiến hành đánh giá tình trạng vitamin D và hiệu suất thể chất trên 103 vận động viên đại học thuộc ba chương trình thể thao NCAA tại khu vực miền Nam nước Mỹ ^[5]. Các nhà nghiên cứu đã thu thập số liệu nhân trắc học, lượng hấp thu vitamin D và canxi, mức độ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, nồng độ 25(OH)D huyết thanh cùng các bài kiểm tra thể lực gồm bật nhảy thẳng đứng (Vertical Jump Test), chạy con thoi (Shuttle Run Test), nhảy ba bước xa (Triple Hop for Distance Test) và bài kiểm tra sức mạnh tối đa 1 hiệp squat (1 RM Squat Test) ^[5].

Kết quả nghiên cứu năm 2016 cho thấy khoảng 68% vận động viên đạt mức vitamin D đầy đủ (>75 nmol/L), 23% ở mức không đủ (50-75 nmol/L) và 9% bị thiếu hụt (<50 nmol/L, phần lớn là vận động viên da màu) ^[5]. Đáng chú ý, những vận động viên có nồng độ vitamin D thấp hơn bị suy giảm đáng kể điểm số hiệu suất vận động với mức ý nghĩa thống kê p < 0,01 ^[5]. Cụ thể, tỷ số chênh (odds ratio) ghi nhận được là 0,85 đối với bài kiểm tra bật nhảy thẳng đứng, 0,82 đối với bài kiểm tra chạy con thoi, 0,28 đối với bài kiểm tra nhảy ba bước xa và chỉ đạt 0,23 đối với bài kiểm tra 1 RM Squat ^[5]. Điều này cho thấy tình trạng thiếu hụt vitamin D gây ảnh hưởng đặc biệt tiêu cực đến sức mạnh bộc phát và sức mạnh tuyệt đối của chi dưới ^[5].

Tuy nhiên, mối liên hệ này không phải lúc nào cũng thể hiện sự tương quan tuyến tính trên mọi môn thể thao. Một nghiên cứu cắt ngang công bố năm 2020 trên 36 cầu thủ bóng rổ nam chuyên nghiệp có độ tuổi trung bình 22,6 ± 3,2 tuổi đã phân loại đối tượng thành ba nhóm: thiếu hụt (<20 ng/mL), không đủ (20-32 ng/mL) và đủ vitamin D (>32 ng/mL) ^[1]. Tỷ lệ ghi nhận lần lượt là 11 cầu thủ thiếu hụt (chiếm 30,5%), 15 cầu thủ không đủ (chiếm 41,7%) và 10 cầu thủ đạt mức đủ (chiếm 27,8%) ^[1]. Khi sử dụng máy đo lực đẳng động kế (isokinetic dynamometer) để kiểm tra sức mạnh duỗi và gập khớp gối cũng như sức mạnh gập mu và gập lòng bàn chân, kết quả lại cho thấy không có mối tương quan có ý nghĩa thống kê ở bên chân thuận giữa nồng độ vitamin D với sức mạnh gập duỗi gối (r = 0,134, p = 0,436 đối với duỗi; r = -0,017, p = 0,922 đối với gập) ^[1]. Mối tương quan với sức mạnh gập mu và gập lòng bàn chân cũng không có ý nghĩa thống kê (r = -0,143, p = 0,404; r = 1,109, p = 0,527) ^[1]. Đồng thời, chỉ số sức mạnh đẳng động chi dưới không có sự khác biệt đáng kể giữa ba nhóm nồng độ vitamin D (tất cả p > 0,05) ^[1].

Tác động tới công suất kỵ khí và các dấu ấn sinh học

Để làm rõ hơn ảnh hưởng của vitamin D đối với thanh thiếu niên vận động, một nghiên cứu cắt ngang năm 2019 đã khảo sát trên 47 vận động viên Taekwondo trong độ tuổi từ 15 đến 18 ^[6]. Nghiên cứu này đánh giá toàn diện hiệu suất thể thao qua các bài kiểm tra tiêu thụ oxy tối đa (VO2max), kiểm tra công suất kỵ khí Wingate, bật nhảy thẳng đứng, kiểm tra độ linh hoạt chữ T (agility T-test), sức mạnh cơ chi dưới và khả năng chống mỏi ^[6]. Các mẫu máu cũng được phân tích để xác định nồng độ 25(OH)D, testosterone tự do, cortisol, creatine kinase và chỉ số urea ^[6].

Số liệu thu thập cho thấy nồng độ 25(OH)D của các vận động viên Taekwondo dao động từ 16 đến 73,25 nmol/L, tương ứng với 74,5% vận động viên trẻ bị thiếu hoặc không đủ vitamin D ^[6]. Kết quả phân tích chỉ ra rằng nồng độ vitamin D không tạo ra ảnh hưởng đáng kể lên các chỉ số hiệu suất vận động chung hoặc các dấu ấn sinh học trong máu ^[6]. Mặc dù nồng độ 25(OH)D trong huyết thanh có tương quan thuận yếu với công suất trung bình (r = 0,359, p < 0,05) và công suất trung bình tương đối (r = 0,325, p < 0,05) sau khi đã hiệu chỉnh theo tuổi xương, chiều cao, cân nặng, kinh nghiệm tập luyện, khối lượng nạc và khối lượng mỡ, vi chất này không liên quan đến các yếu tố hiệu suất khác ^[6]. Phân tích hồi quy tuyến tính đa biến cũng khẳng định nồng độ 25(OH)D không phải là yếu tố dự báo có ý nghĩa thống kê đối với hiệu suất thể thao ở nhóm vận động viên thanh thiếu niên này ^[6].

Hiệu quả phục hồi, đồng hóa cơ và bảo vệ chấn thương

Bên cạnh sức mạnh bột phát, vitamin D còn đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hệ thống cơ xương, tim mạch và miễn dịch ^[3]. Vitamin D tham gia duy trì hiệu suất thể chất ở các vận động viên và những người năng động, trong đó chỉ số tiêu thụ oxy tối đa (VO2max) có thể liên quan mật thiết đến tình trạng vitamin D của cơ thể ^[3]. Nhờ vai trò đã được ghi nhận rõ trong chuyển hóa canxi, vitamin D giúp bảo vệ vận động viên khỏi các chấn thương do quá tải, tiêu biểu là nứt xương do mỏi (stress fracture) ^[3].

Đối với việc bảo vệ sợi cơ, các dữ liệu tổng hợp cho thấy việc bổ sung vitamin D bằng đường uống có thể cải thiện sức mạnh, công suất cơ bắp, nâng cao hiệu suất vận động và bảo vệ cơ bắp khỏi tổn thương cơ học sau tập ^[7]. Ngoài ra, việc bổ sung vitamin D để điều trị tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng đã được chứng minh là thúc đẩy quá trình đồng hóa cơ bắp (muscle anabolism) ở người lớn tuổi ^[8]. Khi nồng độ vitamin D được cải thiện, tình trạng sức khỏe của hệ cơ xương nói chung cũng được nâng cao ^[2].

Sự cải thiện khả năng thích ứng của hệ tuần hoàn hô hấp cũng là một yếu tố đáng lưu ý. Một số dữ liệu khoa học cho thấy mối tương quan thuận giữa nồng độ vitamin D cơ bản trong huyết thanh với hiệu suất hiếu khí, cũng như giữa nồng độ vitamin D sau bổ sung với hiệu suất hiếu khí trong suốt chu kỳ tập luyện ^[7]. Tiêu thụ oxy tối đa (VO2max) chính là thước đo tiêu chuẩn vàng phản ánh khả năng của hệ thống vận chuyển oxy từ tim, phổi tới cơ bắp trong quá trình gắng sức tải trọng cao ^[7].

Hiểu lầm thường gặp: Càng uống nhiều cơ bắp càng khỏe?

Một trong những sai lầm phổ biến nhất của người tập gym là cho rằng nếu nồng độ vitamin D đầy đủ giúp tăng sức mạnh thì việc nạp liều cực cao để nồng độ tăng vọt sẽ giúp cơ bắp khỏe hơn gấp bội. Các bằng chứng tổng quan y khoa hiện đại đã bác bỏ hoàn toàn quan niệm này.

Một tổng quan công bố năm 2020 nhấn mạnh rằng khi tình trạng vitamin D trong cơ thể đã ở mức đầy đủ, việc tiếp tục bổ sung vitamin D để nâng cao hơn nữa nồng độ 25(OH)D huyết thanh dường như không mang lại thêm bất kỳ lợi ích nào cho sức mạnh, công suất cơ bắp hay hiệu suất thể chất ^[8]. Nhận định này cũng được tái khẳng định trong một nghiên cứu năm 2022 trên các cầu thủ bóng đá, xác nhận rằng việc bổ sung thêm vitamin D khi huyết thanh đã đủ nồng độ sẽ không tạo ra bất kỳ lợi ích bổ sung nào đối với sức mạnh và công suất cơ bắp ^[7].

Hơn nữa, các can thiệp bổ sung vitamin D ở vận động viên mang lại kết quả rất trái chiều, trong đó tác động tích cực lên chức năng cơ bắp chỉ được quan sát thấy rõ rệt ở những người tham gia có tình trạng thiếu hụt từ trước với mức 25(OH)D < 50 nmol/L ^[4]. Thậm chí, việc bổ sung vitamin D chuyển tiếp từ trạng thái "không đủ" sang trạng thái "đầy đủ" đôi khi cũng không tạo ra thay đổi có lợi rõ rệt lên sức mạnh và công suất cơ bắp ở cả vận động viên trẻ lẫn người lớn tuổi ^[8]. Hiện nay, y văn khoa học vẫn chưa thể xác định được một ngưỡng nồng độ 25(OH)D lý tưởng tuyệt đối để tối ưu hóa hiệu suất thể thao đỉnh cao ^[4].

Nhiều người cũng lầm tưởng rằng chỉ cần tập luyện thể thao cường độ cao ngoài trời hoặc trong phòng gym là cơ thể sẽ tự cân bằng vi chất. Trên thực tế, các vận động viên cũng có nguy cơ thiếu hụt vitamin D và chịu sự biến thiên nồng độ theo mùa tương tự như những người không tập thể thao trong cùng một quần thể dân cư ^[4]. Riêng nhóm vận động viên tập luyện và thi đấu trong nhà kín còn có nguy cơ thiếu hụt vitamin D cao hơn hẳn do thiếu tiếp xúc với bức xạ cực tím từ ánh nắng ^[4], ^[7].

Ai nên thận trọng khi đánh giá và bổ sung vitamin D?

Những người tập gym chuyên tập luyện hoàn toàn trong các phòng tập thể hình khép kín nhiều năm liền là đối tượng có nguy cơ cao bị thiếu hụt vitamin D ^[7]. Việc thiếu tiếp xúc với bức xạ cực tím B (UVB) từ ánh sáng mặt trời tự nhiên khiến quá trình tự tổng hợp vitamin D qua da bị đình trệ ^[1], ^[7]. Ngoài ra, những người sống tại các quốc gia có vĩ độ cao, hoặc vào các mùa đông và mùa xuân khi lượng UVB mặt trời suy giảm, cũng đối mặt với tỷ lệ thiếu hụt rất lớn ^[1].

Các vận động viên có màu da tối hoặc phi cá trăng (non-Caucasian) cũng nằm trong nhóm nguy cơ cao bị thiếu hụt vitamin D huyết thanh dưới 50 nmol/L ^[5]. Với nhóm này, tình trạng suy giảm sức mạnh ở các bài kiểm tra squat tối đa hay bật nhảy có thể âm thầm xuất hiện nếu không được giám sát vi chất định kỳ ^[5].

Tuy nhiên, việc tự ý mua và sử dụng các sản phẩm bổ sung vitamin D liều cao không kiểm soát là điều hết sức nguy hiểm. Người tập luyện thể hình có các bệnh lý nền về tim mạch, suy giảm chức năng gan, thận hoặc đang dùng các loại thuốc điều trị chuyển hóa canxi cần tuyệt đối hỏi ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng bất kỳ chế phẩm bổ sung nào. Việc theo dõi vi chất cần thông qua xét nghiệm máu định kỳ và tham vấn chuyên gia dinh dưỡng thể thao thay vì tự suy đoán nhu cầu của cơ thể ^[1].

Hướng dẫn thực hành: Tối ưu vitamin D cho người tập gym

Để duy trì nồng độ vitamin D hợp lý phục vụ tập luyện, người tập gym cần kết hợp hài hòa giữa lối sống, dinh dưỡng tự nhiên và bổ sung đúng thời điểm:

• Tận dụng nguồn tổng hợp tự nhiên qua ánh nắng: Sự tổng hợp vitamin D của cơ thể dựa chủ yếu vào sự tiếp xúc của da với bức xạ cực tím B (UVB) từ ánh nắng mặt trời ^[1]. Người tập luyện thể thao trong nhà nên dành thời gian vận động ngoài trời vào những thời điểm có ánh nắng thích hợp để kích hoạt quá trình tự tổng hợp vi chất qua da ^[1], ^[7].
• Khai thác nguồn cung từ chế độ ăn uống: Vitamin D là một dưỡng chất thiết yếu có thể thu nhận qua chế độ dinh dưỡng hàng ngày ^[3]. Hãy bổ sung các nhóm thực phẩm giàu vitamin D và phối hợp cùng canxi để bảo vệ sức khỏe xương và cơ bắp ^[5], ^[3].
• Chiến lược bổ sung đường uống khi cần thiết: Khi xét nghiệm máu phát hiện tình trạng thiếu hụt hoặc không đủ, việc sử dụng các phác đồ bổ sung vitamin D3 (cholecalciferol) đường uống có thể giúp đưa nồng độ từ mức thiếu hụt trở về mức đầy đủ ^[8], ^[7]. Điều này giúp khôi phục các chỉ số suy giảm của chức năng cơ ^[8], ^[2].
• Không tự ý tăng liều khi đã đạt ngưỡng đủ: Khi nồng độ 25(OH)D trong máu đã đạt mức tối ưu, người tập nên dừng lại ở liều duy trì, tránh lãng phí tiền bạc và nguy cơ ngộ độc vì bổ sung thêm không giúp cơ bắp khỏe thêm ^[8], ^[7].

Tóm lại, vitamin D đóng vai trò nền tảng giúp cơ bắp duy trì cấu trúc sợi cơ loại II và bảo toàn năng lực phát lực kỵ khí ^[5], ^[2]. Thay vì kỳ vọng vitamin D như một chất kích thích sức mạnh tức thì, người tập thể hình nên xem đây là một mắt xích bảo vệ sức khỏe cơ xương khớp lâu dài; hãy chủ động xét nghiệm định kỳ và tham khảo chuyên gia y tế để có lộ trình bổ sung khoa học, an toàn ^[1].