Chế độ ăn kiêng cắt giảm tinh bột tối đa (keto) để giảm cân nhanh và kiểm soát chuyển hóa đang là xu hướng được rất nhiều người quan tâm [1, 6]. Nhiều người khi nghe đến cụm từ "sinh ceton" thường lo ngại liệu tình trạng này có biến thành biến chứng ngộ độc toan ceton chết người như ở bệnh nhân tiểu đường hay không.
Thực tế, ketosis dinh dưỡng và toan ceton do đái tháo đường (DKA) là hai trạng thái sinh hóa hoàn toàn khác biệt về bản chất [2, 5]. Trong khi ketosis dinh dưỡng là một phản ứng thích nghi sinh lý an toàn ở người khỏe mạnh, toan ceton là tình trạng cấp cứu nội khoa đe dọa trực tiếp tính mạng [5, 8].
Cơ chế chuyển hóa: Sự kiểm soát của insulin tạo nên ranh giới
Khi lượng carbohydrate nạp vào cơ thể giảm xuống mức rất thấp, nguồn dự trữ đường glucose cạn kiệt, gan sẽ chuyển hướng sang oxy hóa các axit béo để tạo ra thể ceton làm nguồn năng lượng thay thế [1, 5, 6]. Quá trình này được gọi là ketosis dinh dưỡng, giúp duy trì đường huyết ổn định và giảm tiết insulin mà không làm thay đổi độ pH trong máu [5, 6]. Cơ thể người bình thường vẫn sản xuất một lượng insulin nội sinh nhỏ, vừa đủ để ngăn chặn việc sản sinh ceton ồ ạt [1].
Trái lại, toan ceton do đái tháo đường xảy ra chủ yếu do thiếu hụt insulin tuyệt đối hoặc tương đối nghiêm trọng, thường gặp nhất ở bệnh nhân đái tháo đường tuýp 1 và đôi khi ở tuýp 2 [5, 8]. Việc thiếu hụt insulin khiến cơ chế tự kìm hãm bị phá vỡ hoàn toàn, lượng axit béo giải phóng mất kiểm soát, dẫn đến lượng ceton tràn ngập dòng máu cao gấp 5 đến 10 lần so với trạng thái ketosis ăn kiêng [1]. Khi các axit ceton tích tụ vượt quá ngưỡng bù trừ của hệ đệm, máu bị toan hóa nặng và gây mất nước tế bào trầm trọng [2, 8].
Các con số sinh hóa phân định rõ hai trạng thái
Để phân biệt rõ ràng giữa hai hiện tượng, các nhà nghiên cứu dựa vào nồng độ ceton, chỉ số đường huyết và tính kiềm toan của máu. Một đánh giá khoa học năm 2019 xác định dấu hiệu đặc trưng của ketosis dinh dưỡng là nồng độ ceton trong máu chỉ dao động trong khoảng từ 0,5 đến 3 mg/dL [1]. Đồng thời, các nghiên cứu đánh giá độ an toàn toan kiềm ghi nhận phần lớn người ăn keto có mức ceton dưới 54 mg/dL và tuyệt đối không có ai vượt quá 106 mg/dL, không có biến động bệnh lý về cân bằng kiềm toan [2, 6].
Ngược lại, tiêu chuẩn chẩn đoán toan ceton đái tháo đường được xác lập với các chỉ số sinh hóa rất khác biệt: nồng độ glucose huyết tương thường vượt quá 250 mg/dL, độ pH của máu tụt xuống dưới 7,3 và nồng độ bicarbonate huyết thanh giảm dưới 15 mEq/L đi kèm tình trạng ceton máu từ vừa đến cao [2]. Sự hiện diện của toan chuyển hóa kèm tăng đường huyết nghiêm trọng là bằng chứng sống còn tách biệt DKA khỏi trạng thái ketosis lành tính [2, 5].
Các bằng chứng khoa học và những ca bệnh thực tế
Một nghiên cứu năm 2017 đánh giá độ an toàn toan kiềm ở người áp dụng chế độ ăn rất ít calo sinh ceton cho thấy không có bất kỳ rối loạn chuyển hóa hay biến đổi bệnh lý kiềm toan nào xảy ra khi bệnh nhân tuân thủ phác đồ [2]. Nghiên cứu này khẳng định nỗi lo sợ của nhân viên y tế trước chữ "ketosis" là không có cơ sở ở người bình thường ăn kiêng đúng cách [2].
Tuy nhiên, ranh giới sinh lý này có thể bị phá vỡ trong một số hoàn cảnh đặc biệt. Báo cáo ca bệnh năm 2019 ghi nhận một bệnh nhân nam 60 tuổi mắc đái tháo đường tuýp 2 kiểm soát tốt, khi áp dụng chế độ ăn keto nghiêm ngặt kết hợp nhịn ăn kéo dài đã rơi vào tình trạng toan ceton do bỏ đói với triệu chứng buồn nôn, ngất xỉu và nôn ói [3]. Tác giả kết luận dù ăn keto giúp giảm cân ngắn hạn nhưng có thể gây tác dụng phụ nguy hiểm như toan ceton khi bị căng thẳng hoặc nhịn ăn kéo dài [3].
Một báo cáo năm 2020 mô tả trường hợp bệnh nhân đái tháo đường tuýp 2 ăn keto chỉ sau 1 tuần đã nhập viện cấp cứu vì toan ceton dù đường huyết hoàn toàn bình thường (thể toan ceton đường huyết bình thường) [4]. Tác giả lưu ý biến chứng này đặc biệt dễ xuất hiện ở người dùng nhóm thuốc ức chế SGLT2 (như canagliflozin, dapagliflozin, empagliflozin) do thuốc kích thích thải đường qua nước tiểu làm tăng glucagon, thúc đẩy ly giải mỡ và tạo ceton [4]. Thậm chí ở bệnh nhân đái tháo đường không có các yếu tố kích hoạt như rượu, nhiễm trùng hay đổi liều insulin, bản thân chế độ ăn keto vẫn có thể trực tiếp châm ngòi cho toan ceton đe dọa tính mạng [4].
Ngoài ra, một nghiên cứu tổng quan năm 2018 về thể đái tháo đường dễ nhiễm toan ceton (đái tháo đường Flatbush) quan sát trên các bệnh nhân da màu ghi nhận tình trạng toan ceton đi kèm tăng đường huyết nặng dù là đái tháo đường khởi phát mới [5]. Sau khi được điều trị bù dịch và insulin, có tới 75% số bệnh nhân này đạt trạng thái không cần phụ thuộc insulin lâu dài, chứng minh tính phức tạp của chuyển hóa ceton trên các phân nhóm bệnh nhân đặc biệt [5]. Một quan sát lâm sàng trên 434 bệnh nhân đái tháo đường từ năm 1986 cũng từng nhấn mạnh ketosis do tiểu đường và toan ceton là các giai đoạn tiến triển khác nhau, nếu không xử trí đúng thì tình trạng tích tụ ceton ban đầu có thể chuyển thành toan ceton nặng [6].
Hiểu lầm thường gặp: Ceton tích tụ là cơ thể đang ngộ độc?
Nhiều người lầm tưởng rằng cứ có ceton trong máu hoặc nước tiểu nghĩa là cơ thể đang bị đầu độc axit. Về mặt sinh học, ceton là nguồn nhiên liệu tiến hóa quan trọng giúp tế bào não và cơ bắp hoạt động khi thức ăn khan hiếm [1, 5]. Sau nhiều tuần duy trì ketosis dinh dưỡng, cơ thể bước vào giai đoạn "thích nghi ceton", làm tăng mật độ ty thể trong mô cơ và não để sử dụng mỡ hiệu quả hơn [1]. Ceton thậm chí còn đóng vai trò như một phân tử truyền tín hiệu điều hòa biểu sinh thông qua ức chế khử acetyl histone [1].
Một hiểu lầm khác là toan ceton luôn luôn đi kèm mức đường huyết cao ngất ngưởng. Trường hợp toan ceton đường huyết bình thường do ăn keto hoặc do thuốc SGLT2 chứng minh nồng độ đường trong máu có thể ở mức bình thường nhưng máu vẫn bị toan hóa do lượng axit ceton tăng cao, gây khó khăn lớn cho việc chẩn đoán cấp cứu [4].
Những nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Mặc dù ketosis dinh dưỡng là phản ứng sinh lý lành tính ở người khỏe mạnh, việc chủ động đưa cơ thể vào trạng thái này không an toàn cho tất cả mọi người [1, 8]. Các nhóm sau cần tuyệt đối tránh hoặc phải tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi thay đổi chế độ ăn:
- Phụ nữ mang thai và phụ nữ đang cho con bú: Tuyệt đối không áp dụng chế độ ăn kiêng rất ít calo sinh ceton [2, 6]. Nhu cầu glucose để tạo sữa rất cao khiến phụ nữ cho con bú có xu hướng dễ tạo ceton; nếu ăn ít tinh bột hoặc nhịn ăn kéo dài, họ có nguy cơ phát triển toan ceton nặng (tương tự hiện tượng nhiễm toan ở bò sữa) do cơ thể không bù đắp đủ nhu cầu năng lượng [2, 6].
- Người mắc đái tháo đường tuýp 1 và tuýp 2: Cần có sự giám sát y tế chặt chẽ vì nguy cơ diễn tiến thành toan ceton, đặc biệt nếu đang dùng thuốc ức chế SGLT2 hoặc phối hợp nhịn ăn kéo dài [1, 3, 8].
- Người có tiền sử nghiện rượu hoặc đang bị nhiễm trùng cấp tính: Đây là những yếu tố kích hoạt mạnh mẽ sự bùng phát toan ceton chuyển hóa [4].
Áp dụng thực tế để kiểm soát dinh dưỡng an toàn
Đối với người khỏe mạnh muốn áp dụng trạng thái sinh ceton để hỗ trợ giảm cảm giác thèm ăn và giảm cân, một chế độ ăn keto công thức chuẩn thường bao gồm tỷ lệ carbohydrate chiếm 5-10% tổng năng lượng (dưới 20-50g mỗi ngày), lượng protein vừa đủ từ 1 đến 1,5g cho mỗi kg cân nặng mỗi ngày, và phần còn lại là chất béo lành mạnh ăn đến khi no [5, 6].
Người ăn kiêng không nên tự ý kết hợp chế độ ăn keto gắt gao với các phương pháp nhịn ăn gián đoạn kéo dài khi chưa quen thích nghi năng lượng, nhằm phòng ngừa toan ceton do đói [3]. Bất kỳ ai áp dụng chế độ này nếu xuất hiện các triệu chứng báo động như buồn nôn liên tục, nôn ói, chóng mặt, ngất xỉu hoặc thở sâu mệt nhọc cần dừng ngay chế độ ăn và đến cơ sở y tế để kiểm tra khí máu và mức kiềm toan [1, 2]. Những người có bệnh lý chuyển hóa nền luôn cần xét nghiệm và trao đổi với bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu [3].
Tóm lại, ketosis dinh dưỡng là một cơ chế sinh tồn tự nhiên, kiểm soát được và an toàn nhờ sự hiện diện của insulin và hệ đệm toan kiềm vững chắc [5, 8]. Ngược lại, toan ceton đái tháo đường là một bệnh cảnh cấp cứu nghiêm trọng đòi hỏi phác đồ điều trị hồi sức bằng dịch và insulin khẩn cấp [3, 8]. Hiểu rõ sự khác biệt giữa hai hiện tượng giúp người theo đuổi lối sống lành mạnh lựa chọn giải pháp ăn uống an toàn, tránh rơi vào những biến chứng nguy hiểm.
