Tập cardio sức bền khi ăn keto: tăng hay giảm hiệu suất?

Nhiều người tập chạy bộ, đạp xe đường dài đang thử nghiệm chế độ ăn giàu chất béo, cắt giảm tối đa tinh bột (keto) với hy vọng biến cơ thể thành "cỗ máy đốt mỡ" bền bỉ. Không ít người tin rằng việc sử dụng nguồn mỡ dồi dào sẵn có sẽ giúp bản thân vận động liên tục mà không lo kiệt sức giữa đường.

Thực tế, chế độ ăn keto giúp cơ thể tăng mạnh khả năng đốt cháy chất béo để duy trì vận động ở cường độ vừa phải [3, 4]. Tuy nhiên, các bằng chứng khoa học chỉ ra rằng việc thiếu hụt carbohydrate sẽ làm suy giảm đáng kể công suất tối đa và tốc độ khi cơ thể cần bứt phá ở cường độ cao [1, 5].

Cơ chế chuyển hóa năng lượng khi tập cardio với keto

Bình thường, cơ thể con người linh hoạt chuyển đổi giữa việc sử dụng chất bột đường (carbohydrate) và chất béo tùy thuộc vào cường độ vận động ^[1]. Khi thực hiện chế độ ăn keto kéo dài, lượng glycogen dự trữ trong gan và cơ bắp giảm xuống mức rất thấp do lượng bột đường nạp vào bị cắt giảm nghiêm ngặt [1, 3]. Điều này buộc cơ thể phải thực hiện quá trình thích nghi sinh học để chuyển sang sử dụng lipid làm cơ chất sinh năng lượng chính ^[2].

Ở mức cường độ dưới 70% VO2max (chỉ số tiêu thụ oxy tối đa), chất béo trở thành nguồn nhiên liệu chủ đạo ^[3]. Quá trình oxy hóa chất béo có thể tăng lên mức tối đa 1,5 g/phút ở ngưỡng 70% VO2max khi duy trì chế độ keto liên tục ^[3]. Đồng thời, việc sử dụng glycogen trong cơ bắp giảm mạnh, giúp bảo tồn lượng đường huyết hạn chế cho các cơ quan quan trọng ^[2].

Tuy nhiên, chuyển hóa chất béo đòi hỏi lượng oxy tiêu thụ lớn hơn để sản sinh ra cùng một đơn vị năng lượng so với chuyển hóa carbohydrate ^[4]. Đồng thời, việc thiếu hụt glycogen làm suy giảm hoạt tính của các enzym đường phân ^[4]. Hậu quả là tính kinh tế của bài tập giảm sút rõ rệt, đặc biệt khi vận động vượt quá ngưỡng 70% VO2max, dẫn tới việc cơ thể bị "hãm" năng lực hoạt động khi đẩy lên cường độ tối đa [4, 5].

Bằng chứng khoa học: Khả năng đốt mỡ tăng nhưng hụt hơi khi tăng tốc

Nhiều công trình nghiên cứu đã trực tiếp đo lường các chỉ số vận động của vận động viên sức bền khi tuân thủ chế độ keto.

Năm 1983, một nghiên cứu thực hiện trên 5 vận động viên xe đạp được huấn luyện bài bản ^[2]. Họ trải qua 1 tuần ăn chế độ cân bằng (EBD) cung cấp 35-50 kcal/kg/ngày, 1,75 g protein/kg/ngày với 2/3 năng lượng từ carbohydrate và 1/3 từ chất béo, sau đó chuyển sang 4 tuần ăn keto đồng calo (EKD) với lượng carbohydrate dưới 20 g mỗi ngày, kèm bổ sung vitamin và khoáng chất ^[2]. Kết quả cho thấy chỉ số VO2max không đổi giữa tuần đối chứng và tuần thứ 3 của chế độ keto ^[2]. Thời gian đạp xe đến kiệt sức ở mức 62%-64% VO2max đạt 147 phút với EBD và 151 phút với EKD ^[2]. Tỷ số trao đổi hô hấp (RQ) giảm từ 0,83 xuống 0,72; tốc độ oxy hóa glucose giảm ba lần từ 15,1 xuống 5,1 mg/kg/phút và mức sử dụng glycogen cơ bắp giảm bốn lần từ 0,61 xuống 0,13 mmol/kg/phút ^[2]. Nghiên cứu này chứng minh keto giúp bảo tồn sức bền ở cường độ dưới mức tối đa ^[2].

Năm 2014, một nghiên cứu trên các vận động viên xe đạp địa hình chỉ ra rằng trong các bài tập sức bền kéo dài ở cường độ trung bình (50% đến 70% VO2max), tỷ số trao đổi hô hấp (RER) và nồng độ lactate trong máu thấp hơn rõ rệt sau chế độ ăn keto, cho thấy quá trình chuyển hóa lipid tăng mạnh ^[4]. Mức lactate huyết tương giảm khi nghỉ, trong lúc vận động cường độ vừa và đặc biệt sau 15 phút tập nỗ lực tối đa ^[4]. Chế độ ăn này ghi nhận sự cải thiện ở giá trị tương đối của VO2max và ngưỡng thông khí LT VO2 do giảm khối lượng cơ thể và khối lượng mỡ ^[4]. Dù vậy, công suất phát ra ở cường độ vận động tối đa bị suy giảm rõ rệt, được giải thích là do lượng glycogen cơ bắp sụt giảm và hoạt tính enzym đường phân bị ức chế sau 4 tuần can thiệp ^[4]. Nghiên cứu cũng ghi nhận xu hướng giảm pH máu, kiềm dư và bicarbonate khi nghỉ và sau khi tập gắng sức tối đa ^[4].

Năm 2017, một nghiên cứu theo dõi 5 vận động viên sức bền New Zealand (4 nữ, 1 nam) trong 10 tuần ăn keto không kiểm soát calo ^[5]. Kết quả ghi nhận trọng lượng cơ thể giảm trung bình 4 kg và tổng độ dày 8 nếp gấp da giảm 25,9 mm ^[5]. Toàn bộ vận động viên đều tăng khả năng dùng chất béo làm nhiên liệu ^[5]. Tuy nhiên, thời gian đến lúc kiệt sức giảm trung bình khoảng 2 phút, công suất đỉnh giảm trung bình 18 W, ngưỡng thông khí VT2 giảm 6 W và VO2max giảm 1,69 ml/kg/phút ^[5]. Vận động viên cũng báo cáo mức năng lượng bị sụt giảm trong giai đoạn đầu trước khi hồi phục trở lại ^[5].

Một phân tích tổng quan hệ thống và phân tích gộp năm 2022 về việc kết hợp tập luyện đồng thời (concurrent training) với chế độ ăn keto giàu béo, ít tinh bột cho thấy can thiệp này giúp duy trì VO2max và hiệu suất hiếu khí so với các chế độ ăn khác ^[3]. Ngược lại, tính kinh tế của bài tập bị suy giảm khi vận động ở cường độ trên 70% VO2max ^[3]. Giới hạn của phân tích này là số lượng nghiên cứu còn ít, quy trình can thiệp ở một số nghiên cứu chưa chi tiết, và sự khác biệt lớn trong thiết kế thử nghiệm có thể ảnh hưởng đến kết quả ^[3].

Tổng quan năm 2020 khảo sát 7 bài báo (6 thử nghiệm can thiệp và 1 báo cáo ca) trên vận động viên tiêu thụ dưới 50 g carbohydrate/ngày ^[6]. Kết quả cho thấy dữ liệu về VO2max còn nhiều trái chiều: 2 nghiên cứu ghi nhận tăng VO2max, trong khi 3 thử nghiệm và 1 ca lâm sàng không thấy thay đổi có ý nghĩa ^[6]. Về các chỉ số phụ, 1 nghiên cứu ghi nhận giảm thời gian đến lúc kiệt sức, 1 nghiên cứu ghi nhận mức gắng sức cảm nhận (RPE) tăng cao hơn, và 1 nghiên cứu ghi nhận công suất đỉnh tăng ^[6].

Năm 2020, một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng đánh giá chế độ ăn giảm cân keto chu kỳ (CKD) so với chế độ ăn cân bằng (RD) trong 8 tuần ở nam giới trẻ tuổi khỏe mạnh ^[7]. Nhóm CKD giảm cân do kết hợp giảm mỡ, giảm nước trong cơ thể và sụt nhẹ khối lượng nạc, trong khi nhóm RD giảm cân chủ yếu do giảm mỡ mà không ảnh hưởng nạc hay nước ^[7]. Nhóm ăn cân bằng có sự gia tăng sức mạnh ở bài tập kéo xô và đạp đùi sau 8 tuần, trong khi nhóm keto không ghi nhận mức tăng này ^[7].

Năm 2022, nghiên cứu về tình trạng tăng xeton máu ghi nhận việc dung nạp nhiều carbohydrate giúp nhịp tim, thông khí phổi, tiêu hao năng lượng và mức gắng sức cảm nhận giảm đi trong lúc vận động ở mức 70% VO2 đỉnh từ trước đến sau can thiệp, phản ánh sự thích nghi tốt hơn so với chế độ keto ^[1].

Ưu điểm và mặt hạn chế của các bằng chứng khoa học

Các nghiên cứu kể trên mang lại cái nhìn khách quan về tác động của keto lên hệ cơ quan vận động.

Điểm mạnh:

• Thể hiện rõ sự thích nghi sinh học trong việc chuyển đổi cơ chất, giúp cơ thể oxy hóa chất béo mạnh mẽ [3, 4].
• Hỗ trợ giảm khối lượng mỡ cơ thể và cân nặng hiệu quả [1, 2, 8].
• Duy trì được hiệu suất ở các bài tập cường độ trung bình và dưới tối đa kéo dài nhiều giờ [3, 4].

Giới hạn của bằng chứng:

• Đa phần các nghiên cứu có cỡ mẫu tương đối nhỏ (từ 5 người đến vài chục người) [2, 3, 4].
• Thời gian can thiệp thường kéo dài từ 4 đến 10 tuần, chưa đủ để đánh giá toàn diện ảnh hưởng sức khỏe lâu dài [1, 2, 3].
• Phương pháp kiểm tra hiệu suất thể lực (thời gian đến lúc kiệt sức, công suất đạp xe, ngưỡng thông khí) chưa đồng nhất giữa các phòng thí nghiệm [4, 6].
• Dữ liệu về VO2max và công suất tối đa giữa các nghiên cứu vẫn còn một số điểm mâu thuẫn ^[6].

Những hiểu lầm phổ biến khi tập cardio kết hợp ăn keto

Nhiều người lầm tưởng keto sẽ tự động biến người tập thành vận động viên chạy nhanh hơn. Thực tế, keto chỉ giúp duy trì vận động ở tốc độ chậm hoặc vừa phải; việc thiếu đường phân yếm khí khiến người tập mất đi khả năng bứt tốc rút đích hoặc leo dốc nhanh [1, 5].

Quan niệm cho rằng keto không gây sụt giảm hiệu suất trong những ngày đầu cũng không chính xác. Người mới bắt đầu thường gặp tình trạng suy giảm năng lượng và mệt mỏi trong giai đoạn thích nghi trước khi cơ thể học được cách sử dụng thể ceton ^[5].

Một hiểu lầm khác là keto luôn bảo tồn trọn vẹn khối cơ nạc. Dữ liệu can thiệp cho thấy chế độ giảm cân bằng keto chu kỳ có thể làm giảm nhẹ khối nạc và giảm tổng lượng nước cơ thể so với chế độ ăn giảm cân cân bằng thông thường ^[7].

Những ai cần thận trọng khi áp dụng?

Việc áp dụng keto kết hợp tập luyện cường độ cao không phù hợp cho tất cả mọi người.

Những đối tượng cần thận trọng gồm:

• Vận động viên tham gia các môn thể thao đòi hỏi nước rút, thi đấu đối kháng hoặc bài tập biến tốc cường độ cao trên 70% VO2max do bị giới hạn công suất tối đa [4, 5].
• Người có tiền sử rối loạn chuyển hóa, bệnh lý gan hoặc thận cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi áp dụng chế độ ăn nhiều chất béo ^[4].
• Người đang dùng thuốc điều trị mạn tính hoặc có vấn đề về tim mạch, bởi sự thay đổi chất điện giải, kiềm dư và nhịp tim trong quá trình thích ứng có thể gây xáo trộn sinh lý [1, 7].

Gợi ý áp dụng chế độ dinh dưỡng trong tập luyện thực tế

Để tối ưu hóa mục tiêu vận động mà không làm suy giảm khả năng tập luyện, người tập có thể cân nhắc các định hướng thực tế:

• Xác định mục tiêu bài tập: Nếu bài tập là chạy chậm đường dài vùng nhịp tim thấp (dưới 70% VO2max) nhằm tiêu hao mỡ thừa, cơ chế thích nghi chất béo của keto có thể được đáp ứng tốt [3, 4].
• Lượng chất bột đường: Trong các nghiên cứu can thiệp nghiêm ngặt, mức carbohydrate thường duy trì dưới 20 g/ngày ^[2] hoặc dưới 50 g/ngày ^[6] để đưa cơ thể vào trạng thái ketosis thực sự.
• Điều chỉnh cường độ trong giai đoạn đầu: Cần chuẩn bị tâm lý cho giai đoạn sụt giảm năng lượng trong những tuần đầu chuyển tiếp ^[5]. Không nên thực hiện các bài tập nỗ lực tối đa trong thời gian này ^[4].
• Bổ sung nước và vi chất: Quá trình giảm nước và sụt giảm kiềm dư cơ thể đòi hỏi người tập phải bổ sung đầy đủ nước và khoáng chất theo khuyến cáo [1, 3, 8].

Keto không phải là giải pháp vạn năng để nâng cao mọi mặt của thể lực. Chế độ ăn này là công cụ thúc đẩy quá trình đốt cháy chất béo và kiểm soát cân nặng, nhưng lại đánh đổi khả năng bứt phá ở cường độ cao. Người tập cần lắng nghe cơ thể, căn cứ vào mục đích tập luyện cụ thể và tham khảo ý kiến chuyên gia y tế trước khi thay đổi thực đơn ăn uống.