Nhiều bậc phụ huynh thường nghĩ việc trẻ thức khuya xem tivi, dùng máy tính hay lướt mạng xã hội chỉ gây mệt mỏi vào sáng hôm sau [1]. Không ít gia đình ngạc nhiên khi thấy con ngủ ít nhưng lại liên tục đòi ăn vặt, đặc biệt là đồ ngọt và đồ mặn giàu tinh bột [1][2].

Thực tế, thiếu ngủ và ngủ muộn làm rối loạn trực tiếp hệ thống hormone kiểm soát cơn đói và cảm giác no của cơ thể [3][1]. Khi thời lượng ngủ suy giảm, hormone báo hiệu no là leptin bị ức chế, trong khi hormone kích thích đói là ghrelin lại tăng cao, khiến trẻ mất khả năng tự điều chỉnh sự thèm ăn và dễ dẫn đến thừa cân, béo phì [3][1].

Cơ chế hai hormone đối nghịch kiểm soát cái bụng đói

Trung tâm kiểm soát sự thèm ăn của con người nằm tại nhân cung của vùng dưới đồi trong não bộ [2]. Khu vực này nhận tín hiệu và chịu sự điều phối trực tiếp từ các hormone ngoại vi, nổi bật nhất là cặp hormone hoạt động đối nghịch nhau: leptin và ghrelin [4][2].

Leptin là một hormone peptide được tiết ra từ các tế bào mỡ (mô mỡ) [4][5]. Nồng độ leptin lưu hành trong máu nhìn chung tỷ lệ thuận với khối lượng mỡ của cơ thể [5]. Hormone này tác động lên các thụ thể ở vùng dưới đồi nhằm ức chế sự thèm ăn, thúc đẩy cảm giác no, giới hạn lượng thức ăn nạp vào và tăng tiêu hao năng lượng [4][6][5]. Nồng độ leptin tăng giảm rất nhanh để phản ứng lại tình trạng dư thừa hay thiếu hụt calo của cơ thể [2].

Ngược lại, ghrelin là hormone peptide do dạ dày và tuyến tụy tiết ra, chủ yếu xuất hiện trước bữa ăn hoặc khi nhịn ăn [6][2][5]. Ghrelin hoạt động độc lập với leptin, giữ vai trò kích thích cơn đói, thúc đẩy hành vi ăn uống và tích trữ chất béo [7][6]. Nồng độ ghrelin trong máu dao động xuyên suốt cả ngày tùy thuộc vào việc nạp thức ăn [5]. Ở trẻ em, hormone ghrelin có mối tương quan với các đặc điểm hành vi ăn uống, qua đó có thể giải thích một phần khuynh hướng di truyền dẫn đến béo phì [4].

Trong điều kiện sinh lý bình thường, khi dự trữ năng lượng thấp và dạ dày trống rỗng, leptin giảm xuống và ghrelin tăng lên để thúc đẩy cơ thể tìm kiếm thức ăn [1]. Khi cơ thể đã tích lũy đủ năng lượng qua bữa ăn, leptin tăng lên và ghrelin hạ xuống để báo hiệu dừng ăn [1]. Trong giấc ngủ đêm ở người, cả leptin và ghrelin đều tăng rõ rệt lúc đầu hôm, nhưng ghrelin có xu hướng giảm vào nửa sau của đêm dù cơ thể vẫn đang nhịn ăn [2]. Mức leptin được duy trì cao nhờ quá trình sản xuất leptin kích hoạt bởi insulin dưới ảnh hưởng của hormone melatonin, giúp làm dịu tác động gây đói của ghrelin và ngăn cơ thể thức giấc vì đói giữa đêm [2].

Chuyện gì xảy ra với não bộ và dạ dày khi thiếu ngủ?

Khi bị thiếu ngủ, hệ thống cân bằng năng lượng lập tức bị đảo lộn: hormone leptin bị ức chế trong khi hormone ghrelin được kích thích tăng tiết [1][5]. Sự thay đổi ngược chiều này phát tín hiệu báo đói liên tục, làm tăng cảm giác thèm ăn, thúc đẩy nạp nhiều năng lượng hơn và tăng tích trữ vào các tế bào mỡ, đồng thời làm giảm mức tiêu hao năng lượng của cơ thể [1]. Thiếu ngủ còn làm mờ đi sự biến thiên sinh học tự nhiên theo ngày của nồng độ leptin [2].

Không chỉ dừng ở hai hormone chính, các mô hình nghiên cứu còn cho thấy thiếu ngủ tác động lên việc điều hòa sự thèm ăn ở hệ thần kinh trung ương thông qua hàng loạt peptide khác như insulin, orexin và galanin [3][6]. Cụ thể, galanin là một peptide do tuyến yên tiết ra và orexin là peptide tổng hợp tại vùng dưới đồi bên; cả hai đều có tác dụng kích thích ăn uống [6]. Bên cạnh đó, sự gián đoạn của các gen đồng hồ sinh học do thức khuya cũng can thiệp vào lượng thức ăn nạp vào thông qua cơ chế điều hòa phiên mã [3].

Ở góc độ thần kinh, việc nạp nhiều calo hơn sau khi mất ngủ có thể là một cơ chế bù trừ của cơ thể nhằm tìm lại giấc ngủ đã mất, do tiêu thụ nhiều calo vốn có tác dụng thúc đẩy cơn buồn ngủ [5]. Hiện tượng này được điều khiển bởi sự gia tăng hoạt động tại các đường dẫn truyền phần thưởng thần kinh (tín hiệu khoái cảm) trong lúc ăn sau khi bị thiếu ngủ [5]. Ngoài ra, não bộ bị thiếu ngủ sẽ rơi vào trạng thái khao khát nguồn nhiên liệu chính của nó là đường glucose, dẫn đến việc đặc biệt thèm các thực phẩm giàu carbohydrate (tinh bột và đường) [7].

Bằng chứng từ các nghiên cứu khoa học

Mối liên hệ giữa thời lượng ngủ và các hormone thèm ăn đã được khảo sát qua nhiều thiết kế nghiên cứu từ động vật đến thử nghiệm lâm sàng và phân tích gộp quy mô lớn.

Trên mô hình động vật, một nghiên cứu năm 2010 ghi nhận ở những con chuột bị tước giấc ngủ trong 5 giờ, nồng độ ghrelin trong huyết tương và lượng thức ăn nạp vào tăng lên so với nhóm chuột đối chứng được ngủ bình thường, dù mức leptin chưa thay đổi đáng kể [6]. Tuy nhiên, ở một nghiên cứu khác khi chuột bị thiếu ngủ mạn tính kéo dài 16 ngày, nồng độ leptin bị ức chế rõ rệt kèm theo sự gia tăng lượng ăn vào; sự sụt giảm leptin trong huyết tương thực tế đã xuất hiện sau 1 đến 4 ngày thiếu ngủ [6]. Ở loài gặm nhấm, thiếu ngủ cũng làm tăng mRNA của galanin trong não (bao gồm cả vùng dưới đồi) và làm tăng mức orexin; các chỉ số này giảm xuống khi chuột được ngủ bù [6].

Ở người trưởng thành khỏe mạnh, các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm năm 2008, 2010 và 2018 đã cung cấp những con số định lượng cụ thể [7][2][5]. Một nghiên cứu ban đầu cho thấy tình trạng thiếu ngủ làm giảm 19% nồng độ leptin so với khi được ngủ kéo dài [2]. Để khắc phục hạn chế về hiệu ứng thứ tự của nghiên cứu nợ ngủ ban đầu, một thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên bắt chéo (randomized crossover trial) trên 10 nam giới khỏe mạnh đã được tiến hành [7][2][5]. Những người tham gia trải qua 2 đêm bị hạn chế ngủ (chỉ nằm trên giường 4 giờ mỗi đêm) và 2 đêm ngủ bù kéo dài (10 giờ mỗi đêm), trong điều kiện chỉ nhận truyền dịch glucose liên tục làm nguồn cung cấp calo duy nhất [7][2]. Các chỉ số leptin, ghrelin, mức độ đói và sự thèm ăn ban ngày được đo định kỳ sau đêm thứ hai của mỗi giai đoạn [7].

Kết quả thử nghiệm bắt chéo này cho thấy sau 2 ngày ngủ 4 giờ/đêm, nồng độ leptin giảm 18% và nồng độ ghrelin tăng vọt 28% [2][5]. Kèm theo đó, chỉ số đánh giá cảm giác đói tăng 24% và mức độ thèm ăn tăng 23% [2]. Sự thay đổi tỷ lệ ghrelin trên leptin có tương quan chặt chẽ với mức tăng cảm giác đói, và mức giảm leptin là yếu tố dự báo quan trọng cho độ lớn của cơn đói [7][2]. Đặc biệt, người thiếu ngủ tăng mạnh sự thèm muốn các thực phẩm giàu năng lượng, nhiều carbohydrate như đồ ngọt, thực phẩm giàu tinh bột và đồ mặn; trong đó cảm giác thèm đồ ăn mặn tăng tới 45% (P = 0,02) [2][5]. Ngoài phòng thí nghiệm, hai nghiên cứu quần thể lớn ở người trưởng thành là Nghiên cứu Đoàn hệ Giấc ngủ Wisconsin và nghiên cứu "Quebec en Forme" từ Canada (đo hormone qua một mẫu đơn và đã kiểm soát mức độ béo) cũng xác nhận mối liên hệ giữa ngủ ngắn và sự thay đổi leptin, ghrelin theo hướng kích thích thèm ăn [7].

Năm 2020, một tổng quan hệ thống và phân tích gộp đã rà soát 3.536 nghiên cứu và chọn ra 21 nghiên cứu đủ tiêu chuẩn với tổng cộng 2.250 người tham gia để đánh giá các hormone leptin, ghrelin, adiponectin, resistin và orexin [8]. Kết quả phân tích gộp xác nhận nhóm ngủ ngắn có nồng độ ghrelin cao hơn đáng kể (độ lệch chuẩn trung bình SMD = 0,14; khoảng tin cậy 95% CI [0,03 - 0,25]; p = 0,01) [8]. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm ngủ ngắn và nhóm ngủ đủ theo khuyến nghị cũng được ghi nhận ở mức leptin trong các phân nhóm nghiên cứu thực nghiệm (SMD = 0,19; 95% CI [0,03 - 0,35]; p = 0,02) và mức ghrelin trong các phân nhóm nghiên cứu cắt ngang (SMD = 0,14; 95% CI [0,02 - 0,27]; p = 0,03) [8]. Ở các nhóm bị tước giấc ngủ, phân tích ghi nhận sự gia tăng ở cả leptin (SMD = 0,24; 95% CI [0,10 - 0,39]; p = 0,001) và ghrelin (SMD = 0,18; 95% CI [0,04 - 0,33]; p = 0,01), qua đó kết luận ngủ ngắn liên quan đến tăng ghrelin, còn thiếu ngủ ảnh hưởng đáng kể lên cả hai hormone này [8].

Tác động kép từ thói quen sinh hoạt đến cân nặng của trẻ

Rối loạn hormone không phải là con đường duy nhất biến việc thức khuya thành thừa cân ở trẻ nhỏ và thanh thiếu niên [1][5]. Song song với cơ chế sinh học, các nhà khoa học chỉ ra cơ chế hành vi đóng vai trò cộng hưởng rất lớn [5].

Trẻ em và thanh thiếu niên ngủ ít hơn sẽ có nhiều thời gian thức hơn để tiếp cận thức ăn [1][5]. Thực tế điển hình là việc trẻ thức khuya để chơi máy tính, xem tivi hoặc tương tác mạng xã hội và vừa làm các hoạt động tĩnh tại này vừa ăn vặt [1]. Hơn nữa, ngủ ngắn gây ra trạng thái mệt mỏi vào ban ngày, làm giảm khả năng và động lực tham gia các hoạt động thể chất, khiến tiêu hao năng lượng càng sụt giảm [1][5]. Khi sự rối loạn leptin và ghrelin được duy trì trong thời gian dài cộng hưởng với thói quen ít vận động, quá trình tăng cân và béo phì sẽ diễn ra nhanh chóng [3][1].

Những giới hạn khoa học và hiểu lầm cần làm rõ

Dù mối liên hệ giữa giấc ngủ và hormone gây đói đã có nhiều dữ liệu ủng hộ, giới khoa học vẫn thẳng thắn chỉ ra những khoảng trống và sự phức tạp cần tránh hiểu lầm [3][6].

Thứ nhất, một số bằng chứng hiện tại vẫn còn mỏng và đôi khi chưa đồng nhất giữa các điều kiện thử nghiệm khác nhau [6]. Chẳng hạn trong phân tích năm 2022, các tác giả lưu ý rằng dù các nghiên cứu ủng hộ khả năng leptin, ghrelin, orexin và insulin làm trung gian điều chỉnh sự thèm ăn khi thiếu ngủ, giới khoa học vẫn thiếu bằng chứng trực tiếp chứng minh các peptide này điều phối trực tiếp tại hệ thần kinh trung ương [3]. Hầu hết các khảo sát về cách thiếu ngủ điều chỉnh biểu hiện peptide vẫn mang tính hiện tượng học, và cơ chế phân tử cụ thể cần được khám phá thêm [3].

Thứ hai là hiểu lầm về việc "cứ béo phì là do thiếu leptin". Thực tế, nghiên cứu năm 2008 chỉ ra rằng trẻ thanh thiếu niên bị béo phì lại có nồng độ leptin cao hơn so với trẻ không béo phì [4]. Hiện tượng này phản ánh tình trạng "mất nhạy cảm với leptin" (kháng leptin) ở cả trung ương và ngoại vi — tức cơ thể có nhiều leptin nhưng não bộ không còn nhận diện hiệu quả tín hiệu báo no [4]. Đáng chú ý, sau khi trẻ béo phì giảm cân, nồng độ leptin được ghi nhận giảm xuống, tức quay trở về mức bình thường [4].

Thứ ba là khả năng "nhân quả ngược" (reverse causality) [1]. Bên cạnh việc thiếu ngủ gây béo phì, bản thân tình trạng thừa cân, béo phì cũng có thể là nguyên nhân gây ra giấc ngủ ngắn hoặc giấc ngủ bị gián đoạn [1]. Lý do là người béo phì dễ gặp các vấn đề về hô hấp vào ban đêm, đồng thời các dấu ấn viêm trong cơ thể họ có thể tác động tiêu cực lên vùng não điều hòa nhịp sinh học [1].

Ai nên thận trọng?

Một số nhóm trẻ em và thanh thiếu niên cần được gia đình đặc biệt lưu tâm theo dõi giấc ngủ và hành vi ăn uống:

  • Trẻ đã có tình trạng thừa cân, béo phì: Nhóm trẻ này vốn đã có sự khác biệt về các yếu tố sinh lý điều hòa cảm giác no và có nguy cơ kháng leptin [4]. Nếu tiếp tục thiếu ngủ, vòng xoáy rối loạn hormone và các vấn đề hô hấp ban đêm sẽ càng làm trầm trọng thêm tình trạng cân nặng [4][1].
  • Trẻ có dấu hiệu trầm cảm hoặc rối loạn cảm xúc: Nghiên cứu năm 2008 nhấn mạnh mối quan hệ đa chiều giữa cảm xúc, cấu trúc cơ thể và giấc ngủ [4]. Trong các chẩn đoán tâm thần học, thay đổi sự thèm ăn là một tiêu chuẩn triệu chứng đặc thù của bệnh trầm cảm (không nằm trong tiêu chuẩn chẩn đoán rối loạn lo âu, chấn thương tâm lý hay loạn thần) [4]. Ở người trầm cảm, sự gia tăng cảm giác đói không phải lúc nào cũng dẫn đến ăn nhiều hơn, nhưng cơn đói tăng lên có thể gây ra sự căng thẳng cảm xúc lớn hơn nếu trẻ cảm thấy bị tước đoạt thức ăn [4].
  • Trẻ có dấu hiệu rối loạn ăn uống: Các rối loạn ăn uống được định nghĩa bởi những thay đổi cực đoan trong lượng thức ăn thực tế nạp vào, bao gồm ăn vô độ (binging) hoặc cố tình né tránh thức ăn, cho thấy mối quan hệ bình thường giữa sự thèm ăn và việc nạp thức ăn đã bị suy giảm [4].

Khi trẻ có bệnh nền, có biểu hiện ngưng thở hay khó thở khi ngủ, thay đổi tâm trạng kéo dài hoặc tăng cân mất kiểm soát, phụ huynh cần đưa trẻ đi khám để hỏi ý kiến bác sĩ chuyên khoa, không tự ý áp dụng các biện pháp ép nhịn ăn cực đoan.

Áp dụng thực tế giúp trẻ ổn định hormone và giấc ngủ

Các nghiên cứu trên động vật và người đều mang lại một tín hiệu tích cực: những rối loạn hormone thúc đẩy việc ăn nhiều do thiếu ngủ có thể được đảo ngược khi cơ thể được ngủ bù và khôi phục giấc ngủ đầy đủ [6][2]. Phụ huynh có thể áp dụng các biện pháp thực tế sau trong sinh hoạt hàng ngày:

  • Thiết lập giờ đi ngủ cố định và ngủ đủ thời lượng: Tránh để trẻ rơi vào tình trạng nợ ngủ kéo dài nhiều ngày liên tiếp, vì chỉ cần 2 đêm ngủ 4 giờ hoặc 1-4 ngày thiếu ngủ thực nghiệm đã đủ làm sụt giảm leptin và tăng vọt ghrelin [6][2]. Đảm bảo giấc ngủ đêm liền mạch giúp duy trì nhịp tiết leptin tự nhiên dưới sự hỗ trợ của melatonin vào ban đêm, ngăn cơn đói làm trẻ thức giấc [2].
  • Tách thiết bị điện tử khỏi phòng ngủ buổi tối: Hạn chế thói quen thức khuya xem tivi, dùng máy tính và mạng xã hội để cắt đứt cơ hội ăn vặt thụ động vào ban đêm cũng như bảo vệ nhịp sinh học tự nhiên của trẻ [3][1].
  • Kiểm soát nguồn thực phẩm dự trữ trong nhà: Do não bộ thiếu ngủ sẽ kích hoạt mạnh mẽ cơn thèm đồ ngọt, thực phẩm giàu tinh bột và đặc biệt là đồ mặn (tăng 45%) [7][2], cha mẹ không nên tích trữ sẵn bánh kẹo, nước ngọt, bim bim trong tầm tay của trẻ vào buổi tối. Thay vào đó, hãy chuẩn bị các bữa ăn chính cân bằng dinh dưỡng vào ban ngày.
  • Tăng cường vận động thể chất ban ngày: Khuyến khích trẻ vận động giúp tăng tiêu hao năng lượng, giảm thời gian tĩnh tại và hỗ trợ trẻ đi vào giấc ngủ sâu dễ dàng hơn vào ban đêm, đồng thời giúp cải thiện độ nhạy leptin nếu trẻ đang trong quá trình kiểm soát cân nặng [4][1][5].

Giấc ngủ đóng vai trò nền tảng không kém chế độ dinh dưỡng trong việc điều hòa hormone leptin và ghrelin để kiểm soát cân nặng của trẻ [3][1]. Thay vì chỉ la mắng khi thấy con thèm ăn vặt hay tăng cân, cha mẹ nên bắt đầu từ việc điều chỉnh lại đồng hồ sinh học và giúp con có một giấc ngủ đêm trọn vẹn [3][1]. Nếu trẻ có các biểu hiện rối loạn giấc ngủ đi kèm bất thường về hô hấp hoặc tâm lý, gia đình nên chủ động tham khảo ý kiến bác sĩ để được tư vấn hướng xử trí phù hợp [4][1].