Nhiều người đam mê thể thao từng trải qua cảm giác mệt rã rời, đau nhức cơ bắp và dễ bị sổ mũi, viêm họng sau khi hoàn thành một cuộc đua marathon hay một buổi tập gym kiệt sức. Tình trạng này khiến không ít người lo lắng liệu bài tập cường độ quá cao có đang trực tiếp làm sụt giảm sức đề kháng và tạo cơ hội cho mầm bệnh xâm nhập hay không.

Thực tế, các bài tập kéo dài và quá sức có thể tạo ra một giai đoạn biến đổi miễn dịch tạm thời kéo dài từ 3 đến 72 giờ, thường được y học thể thao gọi là giả thuyết "cửa sổ mở" [1]. Tuy nhiên, việc giai đoạn này có thực sự khiến cơ thể dễ nhiễm virus hay chỉ là phản ứng thích nghi sinh lý tự nhiên hiện vẫn là chủ đề thảo luận sôi nổi trong giới khoa học [1].

Hiện tượng "cửa sổ mở" dưới góc nhìn sinh học

Khái niệm "cửa sổ mở" mô tả trạng thái chức năng miễn dịch bị thay đổi hoặc ức chế tạm thời ngay sau các bài tập thể lực nặng nhọc [1]. Khoảng thời gian suy giảm này thường xuất hiện và kéo dài trong khoảng từ 3 đến 72 giờ tùy thuộc vào chỉ số sinh học được đo lường [2]. Trong khung giờ này, các rào cản phòng thủ tự nhiên được cho là tạm thời suy yếu, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn và virus cơ hội xâm nhập [3].

Ở cấp độ tế bào, các bài tập cường độ cao kéo dài gây sụt giảm số lượng tế bào lympho và làm suy giảm hoạt động tiêu diệt của tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) [4]. Đồng thời, nồng độ kháng thể sIgA trong dịch tiết niêm mạc mũi họng cũng ghi nhận mức giảm đáng kể [5]. Tình trạng này khiến các màng nhầy đường hô hấp trên đứng trước nguy cơ giảm khả năng trung hòa mầm bệnh tức thì [6].

Sự tổn thương cơ bắp do co thắt lặp đi lặp lại ở cường độ cao cũng góp phần chi phối hoạt động miễn dịch [4]. Sự gián đoạn cấu trúc sarcomere kích thích huy động bạch cầu, giải phóng các cytokine gây viêm cùng các gốc oxy hóa phản ứng [4]. Chuỗi phản ứng này dẫn đến cảm giác đau nhức cơ khởi phát muộn (DOMS), sưng viêm cục bộ và suy giảm sức mạnh cơ bắp tạm thời [4].

Sự biến động của kháng thể và cơn bão cytokine

Các nghiên cứu chuyên sâu chỉ ra rằng tập luyện gắng sức quá mức ảnh hưởng rõ rệt đến chức năng của tế bào lympho B [6]. Khi cơ thể trải qua bài tập nặng kéo dài, số lượng tế bào B giảm xuống, khả năng sản xuất kháng thể bị ảnh hưởng và phản ứng quá mẫn muộn bị suy giảm [6]. Kháng thể sIgA tại niêm mạc suy giảm cả về nồng độ lẫn tốc độ tiết dịch, làm suy yếu tuyến phòng thủ đầu tiên trước các tác nhân gây bệnh hô hấp [6].

Bên cạnh kháng thể, hệ thống cytokine cũng trải qua sự biến động dữ dội tương tự một phản ứng viêm cấp tính [6]. Sau các bài tập gắng sức tột độ, nồng độ các chất trung gian gây viêm như IL-6 và TNF-alpha tăng vọt nhanh chóng và có thể duy trì trạng thái tăng cao này suốt 24 giờ [6]. Hiện tượng tăng mạnh này xuất hiện rõ rệt nhất sau các sự kiện thể thao khắc nghiệt như chạy siêu marathon (ultramarathon) hoặc ba môn phối hợp [6].

Không chỉ biểu hiện trong máu, tình trạng gắng sức cạn kiệt còn làm tăng mức biểu hiện cytokine tại gan, tim, cơ xương và ruột [6]. Sự gia tăng này có thể làm trầm trọng thêm mức độ viêm và gây tổn thương mô tạm thời [6]. Sự thay đổi chuyển hóa, bao gồm suy giảm nồng độ glutamine huyết tương và giải phóng prostaglandin từ bạch cầu trung tính, cũng can thiệp trực tiếp vào chức năng bình thường của tế bào lympho [7].

Bằng chứng từ các cuộc đua sức bền và trại huấn luyện quân sự

Để kiểm chứng giả thuyết về sự suy giảm miễn dịch, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thử nghiệm thực địa trên vận động viên và binh sĩ. Trong một nghiên cứu đánh giá hồ sơ cytokine, 14 vận động viên chạy marathon, 16 người chạy bán marathon và 10 học viên quân sự tham gia khóa huấn luyện đặc nhiệm đã được theo dõi nồng độ cytokine huyết tương bằng công nghệ Luminex và ELISA [2]. Kết quả ghi nhận nồng độ IL-6, IL-10 và IL-8 ở cả nhóm chạy marathon và bán marathon đều tăng rất mạnh sau cuộc đua (P < 0.001) [2].

Đáng chú ý, khi kích thích các tế bào miễn dịch bằng kháng nguyên LPS ở nhóm chạy bán marathon, phản ứng tiết cytokine IL-6 sau cuộc đua giảm 45%, IL-1b giảm 24% và TNF-alpha giảm 43% (P < 0.01) [2]. Sự sụt giảm khả năng phản ứng này cho thấy hệ miễn dịch tạm thời bị suy giảm khả năng đáp ứng với kích thích gây nhiễm [2]. Các học viên quân sự trải qua khóa huấn luyện đặc nhiệm cũng ghi nhận những biến động tương tự về IL-6, IL-8, IL-10, IL-1b và TNF-alpha [2].

Ảnh hưởng lên hệ thống kháng thể cũng được ghi nhận rõ nét ở các nhóm vận động viên chuyên nghiệp khác nhau [6]. Một đợt huấn luyện quân sự khắc nghiệt kéo dài từ 5 đến 7 ngày đã làm giảm nồng độ các kháng thể huyết thanh IgG, IgA và IgM ở nam giới khỏe mạnh [6]. Ở các vận động viên đua xe đạp nam, mức IgA và IgM giảm rõ rệt sau tập luyện, tương quan với việc tăng nguy cơ mắc bệnh đường hô hấp [6]. Tương tự, các đợt tập luyện khắc nghiệt ở bộ môn bóng bầu dục và bơi lội đỉnh cao cũng làm giảm nồng độ sIgA niêm mạc, dẫn đến tỷ lệ mắc nhiễm trùng đường hô hấp trên tăng cao [6].

Tranh cãi khoa học: Suy giảm miễn dịch hay chỉ là tái phân bổ?

Mặc dù có nhiều số liệu về sự thay đổi tế bào miễn dịch, mối liên hệ lâm sàng thực tế giữa việc tập luyện và nguy cơ mắc bệnh vẫn tồn tại nhiều điểm chưa thống nhất [1]. Sự suy giảm các chỉ số miễn dịch sau tập luyện chưa được chứng minh một cách chắc chắn là nguyên nhân trực tiếp dẫn tới sự gia tăng ca mắc bệnh đường hô hấp trên [1]. Một số chuyên gia nhận định rằng những thay đổi sinh hóa quan sát được thực chất chỉ là phản ứng sinh lý pha cấp bình thường của cơ thể trước áp lực vận động [1].

Một giả thuyết phản biện nổi bật công bố năm 2018 đã thách thức quan điểm "cửa sổ mở" truyền thống [8]. Báo cáo này lập luận rằng bằng chứng cho thấy tập luyện nặng làm tăng nguy cơ nhiễm trùng cơ hội là rất hạn chế [8]. Theo quan điểm này, việc số lượng tế bào lympho giảm mạnh trong máu từ 1 đến 2 giờ sau khi tập không phải là hiện tượng suy giảm miễn dịch, mà thực chất là sự tái phân bổ tạm thời của các tế bào miễn dịch từ tuần hoàn máu đến các mô ngoại biên [8]. Sự dịch chuyển này giúp tăng cường trạng thái giám sát miễn dịch và điều hòa bảo vệ mô [8].

Các nghiên cứu miễn dịch học khác cũng ghi nhận hệ miễn dịch thích ứng nhìn chung không bị tổn hại bởi hoạt động thể thao thông thường [3]. Ngay cả khi các thông số miễn dịch biến động mạnh sau vận động, các nhà nghiên cứu vẫn chưa chứng minh được rằng những người có mức suy giảm tế bào miễn dịch lớn nhất lại chính là những người sẽ nhiễm bệnh trong 1 đến 2 tuần kế tiếp [3]. Việc thiếu bằng chứng lâm sàng trực tiếp này khiến giả thuyết "cửa sổ mở" vẫn chưa thể được chấp nhận hoàn toàn [3].

Những hiểu lầm thường gặp về tập luyện và đề kháng

Nhiều người lầm tưởng rằng cứ tập luyện thể thao cường độ cao là sẽ gây hại cho sức đề kháng của cơ thể. Trên thực tế, hệ thống miễn dịch được kích thích và tăng cường trong các buổi tập luyện ở mức độ vừa phải và mức độ nặng hợp lý [5]. Hiện tượng ức chế miễn dịch chỉ xuất hiện sau các buổi tập vừa có cường độ rất cao, vừa kéo dài liên tục về mặt thời gian [5].

Nguy cơ nhiễm bệnh trong mối quan hệ với mức độ tập luyện thường được mô tả thông qua mô hình đường cong chữ J [2]. Theo mô hình này, những người duy trì thói quen vận động thể chất vừa phải có nguy cơ mắc bệnh truyền nhiễm thấp hơn hẳn so với những người có lối sống ít vận động [2]. Ngược lại, chỉ khi khối lượng tập luyện sức bền bị đẩy lên mức quá tải, nguy cơ suy giảm miễn dịch và mắc bệnh mới bắt đầu gia tăng [2].

Một hiểu lầm khác là các bài tập kháng lực trong phòng gym cũng tạo ra sự ức chế miễn dịch tương tự như chạy bền kéo dài. Trong một thử nghiệm của Nieman và các cộng sự, người tham gia thực hiện nhiều hiệp gánh tạ squat tới mức kiệt sức ở mức tải 65% của 1-RM, kết quả cho thấy lượng bạch cầu lập tức gia tăng chứ không hề suy giảm ngay [4]. Tập luyện thể thao đều đặn lâu dài đã được chứng minh giúp tăng cường năng lực miễn dịch, cải thiện đáp ứng kháng thể sau tiêm chủng và hạn chế sự lão hóa miễn dịch theo tuổi tác [8].

Nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng

Mặc dù vận động mang lại nhiều giá trị to lớn cho sức khỏe, một số trường hợp nhất định cần hết sức lưu ý nguy cơ nhiễm bệnh sau các buổi tập gắng sức:

  • Người vừa trải qua đợt ốm sốt cấp tính: Trong một nghiên cứu đoàn hệ tại giải Stockholm Marathon, có 33% vận động viên từng bị bệnh đường hô hấp trên trong vòng 3 tuần trước giải đấu đã tiếp tục tái phát bệnh trong 3 tuần sau khi thi đấu [1]. Tỷ lệ này cao vượt trội so với mức 16% ở những vận động viên hoàn toàn khỏe mạnh trước cuộc đua [1]. Tập luyện nặng quá sớm sau khi ốm có thể kích hoạt lại mầm bệnh tiềm ẩn hoặc làm bệnh trầm trọng thêm [1].
  • Vận động viên trong tình trạng quá tải (overtraining): Tập luyện quá mức mà không có quãng nghỉ hồi phục đầy đủ sẽ khiến mức độ ức chế miễn dịch trở nên sâu hơn và kéo dài hơn [5]. Khi "cửa sổ cơ hội" cho mầm bệnh mở rộng, việc tiếp tục một bài tập nặng mới khi cơ thể chưa hồi phục có thể dẫn tới sự suy kiệt miễn dịch nghiêm trọng [5].
  • Vận động viên sức bền thi đấu cự ly siêu dài: Những người tham gia các cuộc thi như marathon, ultramarathon hoặc ba môn phối hợp đối mặt với sự gia tăng đột biến của IL-6, TNF-alpha và sự sụt giảm sIgA niêm mạc trong 24 giờ [6].
  • Vận động viên nữ: Một số dữ liệu nghiên cứu đoàn hệ trên 210 vận động viên sức bền (bao gồm 63 nữ) gợi ý rằng nữ giới có thể có nguy cơ mắc các đợt ốm cấp tính cao hơn sau các bài tập thể lực kéo dài [1].

Chiến lược dinh dưỡng và phục hồi để hạn chế rủi ro

Để kiểm soát sự biến động của hệ thống miễn dịch sau những buổi tập nặng, dinh dưỡng đóng vai trò điều hòa then chốt. Việc bổ sung carbohydrate là giải pháp mang lại nhiều bằng chứng hiệu quả rõ rệt nhất [3]. Uống đồ uống chứa carbohydrate trong quá trình vận động giúp duy trì nồng độ glucose trong máu, giảm bớt phản ứng tiết hormone cortisol và hormone tăng trưởng [3].

Dung nạp carbohydrate cũng giúp làm giảm bớt mức độ xáo trộn số lượng tế bào miễn dịch trong máu, đồng thời ức chế phản ứng viêm quá mức của các cytokine [3]. Can thiệp dinh dưỡng bằng carbohydrate đã được chứng minh có khả năng điều hòa sự thay đổi của cytokine IL-6, từ đó hỗ trợ kiểm soát tình trạng viêm mô và rút ngắn thời gian phục hồi [6].

Ngược lại, mặc dù các chất bổ sung như kẽm, vitamin C và glutamine từng nhận được nhiều sự quan tâm, dữ liệu nghiên cứu hiện tại về hiệu quả ngăn ngừa ức chế miễn dịch của chúng vẫn chưa thực sự nhất quán [3]. Do đó, giới khoa học nhận định rằng việc đưa ra các khuyến nghị dùng chất bổ sung dinh dưỡng đặc hiệu để chống suy giảm miễn dịch sau tập vẫn còn quá sớm [7]. Thay vào đó, việc phân bổ thời gian nghỉ ngơi hợp lý, tránh tập dồn dập khi các dòng bạch cầu chưa phục hồi là nguyên tắc phòng ngừa căn bản nhất [5].

Lời khuyên giúp duy trì thể lực an toàn

Hoạt động thể dục thể thao thường xuyên luôn là chiếc khiên chắn vững chắc giúp bảo vệ cơ thể khỏi nhiều bệnh lý mạn tính và các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm [8]. Khái niệm "cửa sổ mở" là lời nhắc nhở khoa học về việc tôn trọng giới hạn chịu đựng của cơ thể, chứ không phải lý do để người dân từ bỏ thói quen rèn luyện.

Người tập luyện đại chúng nên duy trì khối lượng vận động ở mức độ vừa phải, tăng dần cường độ một cách khoa học và tuyệt đối không gắng sức khi đang có dấu hiệu mệt mỏi hay mới ốm dậy. Nếu có các bệnh lý nền mạn tính hoặc đang trong quá trình điều trị y tế, người tập cần tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa để xây dựng kế hoạch tập luyện và phục hồi phù hợp nhất.