Nhiều bậc phụ huynh hiện nay thường thỏa hiệp cho con xem điện thoại, máy tính bảng hàng giờ liền với suy nghĩ chỉ cần chiều tối cho trẻ ra sân chạy nhảy là có thể "hòa vốn" tác hại lên đôi mắt. Giữa bối cảnh trẻ em ngày càng gắn chặt với thiết bị điện tử từ học tập đến giải trí, câu hỏi liệu vận động ngoài trời có bù đắp được thời gian nhìn màn hình đang trở thành mối bận tâm lớn của nhiều gia đình.

Câu trả lời ngắn gọn từ các bằng chứng khoa học hiện tại là: Hoạt động ngoài trời thực sự có khả năng bảo vệ mắt mạnh mẽ trước nguy cơ khởi phát và tiến triển cận thị nhờ cơ chế ánh sáng tự nhiên kích thích tiết dopamine ở võng mạc [1], [2]. Tuy nhiên, tác hại của màn hình điện tử một phần lớn đến từ chính "hiệu ứng thay thế" — tức là thời gian ngồi trước màn hình đã lấy mất thời gian trẻ được tiếp xúc với ánh sáng ban ngày ngoài trời [2]. Do đó, việc ra ngoài trời không phải là phép trừ đơn thuần để xóa bỏ hoàn toàn rủi ro nếu trẻ vẫn tiếp tục duy trì thói quen nhìn gần trong điều kiện thiếu sáng nhiều giờ liền [1], [2].

Ánh sáng tự nhiên khóa đà dài ra của nhãn cầu như thế nào?

Để hiểu vì sao việc bước ra ngoài sân lại quan trọng với mắt, cần nhìn vào cấu trúc của mắt khi bị cận thị. Khi trẻ đọc sách hoặc nhìn màn hình máy tính nhiều giờ dưới ánh sáng yếu, mắt không được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và ít có cơ hội nhìn xa [1]. Hệ quả là nhãn cầu phát triển dài ra bất thường theo trục trước - sau và dẫn đến cận thị [1], [2].

Lúc này, ánh sáng tự nhiên đóng vai trò như một "phanh hãm" sinh học thông qua chất dẫn truyền thần kinh có tên là dopamine [3], [4]. Trong mắt động vật có xương sống, dopamine được giải phóng bởi các tế bào amacrine và tế bào interplexiform tại võng mạc [5]. Khi võng mạc tiếp nhận ánh sáng ban ngày, quá trình tổng hợp và giải phóng dopamine tại cả mô võng mạc lẫn mô thần kinh sẽ được kích hoạt và tăng cường [2], [5], [6]. Lượng dopamine võng mạc tăng lên sẽ trực tiếp ức chế sự giãn nở trục nhãn cầu, từ đó ngăn chặn sự phát triển bất thường của mắt [1], [2].

Quá trình sản xuất dopamine trong mắt diễn ra qua hai bước bắt đầu từ axit amin tyrosine, trong đó bước hydroxyl hóa tyrosine được xem là khâu giới hạn tốc độ và được điều hòa chặt chẽ nhất [5]. Ánh sáng được cho là giúp kích hoạt đồng thời quá trình hydroxyl hóa này để duy trì nguồn dự trữ dopamine ổn định khi hoạt động thần kinh tăng lên [5]. Ngoài ra, độ tương phản hình ảnh và cường độ ánh sáng khi được các tế bào cảm thụ ánh sáng phát hiện đều tham gia vào việc giải phóng dopamine [5]. Một nhóm tế bào hạch võng mạc chứa sắc tố melanopsin cũng được cho là có vai trò tích hợp ánh sáng môi trường để điều hòa lượng dopamine tại võng mạc [7]. Đồng thời, dopamine còn tham gia điều hòa nhịp sinh học ngày - đêm tự nhiên bên trong mắt, vốn có liên quan mật thiết đến việc kiểm soát tăng trưởng nhãn cầu [6], [8].

Nghiên cứu trên người nói gì về thời gian ngoài trời và màn hình?

Các dữ liệu dịch tễ học và thử nghiệm thực địa trên trẻ em đã đưa ra những con số rất cụ thể về sức mạnh của hoạt động ngoài trời đối với thị lực [1], [2], [3]. Một bài tổng quan công bố năm 2020 ghi nhận sự gia tăng nhanh chóng của bệnh cận thị ở trẻ lứa tuổi đi học tại Đông Á và Đông Nam Á trong suốt 60 năm qua, chủ yếu do áp lực học tập khiến trẻ đọc sách nhiều giờ dưới ánh sáng kém và trên màn hình máy tính [1]. Đáng chú ý, một nghiên cứu đột phá tại Đài Loan được dẫn lại trong tổng quan này cho thấy: khi nhà trường đưa trẻ ra sân trường hoạt động ít nhất 2 giờ mỗi ngày, tỷ lệ mắc cận thị mới đã giảm đi một nửa [1].

Một báo cáo năm 2022 xem xét tác động của việc học tại nhà trong đại dịch COVID-19 cũng tổng hợp nhiều dữ liệu định lượng giá trị [2]. Cụ thể, nhóm nghiên cứu của He và cộng sự báo cáo rằng cứ mỗi 40 phút tăng thêm cho các hoạt động ngoài trời sẽ giúp giảm 23% tỷ lệ mới mắc cận thị [2]. Trong khi đó, nghiên cứu của Wu và cộng sự chỉ ra rằng ở những trẻ dành hơn 11 giờ mỗi tuần ở ngoài trời, tốc độ tiến triển cận thị giảm tới 53% [2]. Nhìn chung, mốc 2 giờ hoạt động ngoài trời mỗi ngày được xem là ngưỡng giúp giảm tiến triển cận thị ở trẻ trong độ tuổi đi học [2].

Về phía màn hình kỹ thuật số, mối liên hệ giữa việc tiếp xúc lâu dài với màn hình và bệnh cận thị hiện vẫn còn gây tranh cãi trong giới khoa học, khi một số nghiên cứu ủng hộ mối liên hệ này còn số khác lại cho kết quả ngược lại [2]. Trong Nghiên cứu Đánh giá Dọc Hợp tác về Sắc tộc và Tật khúc xạ (Collaborative Longitudinal Evaluation of Ethnicity and Refractive Error Study), thời lượng đọc sách, xem tivi hoặc chơi trò chơi trên máy tính được gợi ý là có ảnh hưởng đến sự tiến triển nặng thêm của cận thị hơn là việc khởi phát bệnh [2]. Tuy nhiên, chính nhóm tác giả của nghiên cứu năm 2022 cũng không thể chứng minh được mối liên hệ trực tiếp giữa tiến triển cận thị và thời lượng sử dụng các thiết bị hiển thị kỹ thuật số như máy tính bảng, điện thoại thông minh hay máy tính trong khảo sát của họ [2]. Các nhà khoa học giải thích rằng tác động của màn hình có thể đến từ "hiệu ứng thay thế", nghĩa là việc tăng thời gian ngồi trước màn hình đã gián tiếp làm sụt giảm quỹ thời gian trẻ hoạt động ngoài trời [2].

Bên cạnh trẻ em, một nghiên cứu công bố năm 2020 đã khảo sát trực tiếp phản ứng đồng tử do melanopsin điều khiển trên 45 người trưởng thành trẻ tuổi (73% là nữ, độ tuổi trung bình 24,1 ± 1,8 tuổi) có độ khúc xạ từ -6,33 D đến +1,70 D [7]. Các tình nguyện viên được đo phản ứng đồng tử bằng máy chuyên dụng với các xung ánh sáng sóng vuông luân phiên với bóng tối ở tần số 0,1 Hz, bao gồm ánh sáng đỏ bước sóng dài (đỉnh 608 nm) và ánh sáng xanh bước sóng ngắn (đỉnh 448 nm) [7]. Kết quả cho thấy những người không bị cận thị có độ co đồng tử lớn hơn và giãn ra chậm hơn sau khi tắt ánh sáng xanh so với người bị cận thị (P = 0,011), trong khi với ánh sáng đỏ đơn thuần thì không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P = 0,15) [7]. Độ khúc xạ càng viễn thị hoặc ít cận thị thì mức tăng co đồng tử với kích thích ánh sáng xanh càng lớn theo tương quan tuyến tính (r = 0,48, P = 0,001), qua đó củng cố giả thuyết về vai trò của tế bào hạch chứa melanopsin trong việc tiếp nhận ánh sáng bảo vệ mắt [7]. Ngoài ra, một nghiên cứu tật khúc xạ khác đánh giá nồng độ dopamine lưu hành trong máu ở người trẻ tuổi đã ghi nhận mức dopamine huyết thanh ở người cận thị thấp hơn đáng kể so với người không cận thị vào cuối mùa đông, nhưng sự khác biệt này không xuất hiện vào mùa hè [6].

Bằng chứng từ thực nghiệm và giới hạn của khoa học hiện tại

Vì việc định lượng trực tiếp nồng độ dopamine bên trong võng mạc của con người gặp nhiều thách thức kỹ thuật, phần lớn các nghiên cứu khám phá con đường tác động của dopamine lên cận thị phải thực hiện trên mô hình động vật như gà con, chuột và khỉ [3], [5], [6], [8]. Ở mắt gà con và khỉ bị gây cận thị thực nghiệm bằng cách che khuất hình ảnh (form deprivation) hoặc đeo thấu kính âm, nồng độ dopamine võng mạc và chất chuyển hóa chính của nó là axit 3,4-dihydroxyphenylacetic bị sụt giảm vào ban ngày — thời điểm mà nồng độ chất này bình thường phải ở mức cao [6], [8]. Khi tháo bỏ vật che khuất tầm nhìn, nồng độ dopamine ở mắt gà con phục hồi về mức ban đầu sau 1 tuần [6].

Để kiểm chứng vai trò của dopamine, các nhà khoa học đã thử tăng nồng độ chất này bằng cách tiêm trực tiếp dopamine vào mắt, dùng tiền chất L-dopamine (L-DOPA), hoặc nhỏ mắt và tiêm dưới kết mạc/nội nhãn chất chủ vận thụ thể dopamine không chọn lọc là apomorphine [5], [6], [8]. Tất cả các can thiệp làm tăng hoạt tính hoặc nồng độ dopamine này đều giúp ức chế tốc độ phát triển nhãn cầu và giảm nhẹ tình trạng cận thị thực nghiệm do che khuất tầm nhìn hoặc do đeo kính phân kỳ [5], [6], [8]. Ngược lại, khi tiêm chất đối kháng thụ thể dopamine là spiperone vào dịch kính, tác dụng bảo vệ của ánh sáng mạnh chống lại sự gia tăng chiều dài trục nhãn cầu lập tức bị xóa bỏ trên các mô hình che khuất tầm nhìn [2], [6], [8]. Một chất đối kháng thụ thể D2 khác là sulpiride cũng làm tăng nặng độ cận thị ở mắt bị che khuất hình ảnh [8].

Tuy nhiên, các bằng chứng khoa học hiện tại vẫn có những giới hạn và điểm chưa thống nhất cần nhìn nhận khách quan [2], [6], [8]. Thứ nhất, trong mô hình động vật đeo thấu kính âm, ánh sáng mạnh lại không cho thấy tác dụng ức chế cận thị giống như mô hình che khuất hình ảnh, và chất đối kháng spiperone cũng không tạo ra hiệu ứng chặn tầm nhìn tương tự, cho thấy cơ chế ánh sáng và dopamine vẫn còn những điểm gây tranh cãi và có thể liên quan đến các thụ thể khác nhau [8]. Thứ hai, ở người, do dopamine được tổng hợp phức tạp ở cả hệ thần kinh trung ương lẫn các cơ quan ngoại vi và không thể đi qua hàng rào máu não, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn liệu việc xét nghiệm dopamine trong máu có phản ánh đúng nồng độ dopamine tại võng mạc hay không [6]. Thứ ba, việc sử dụng thiết bị kỹ thuật số được phát hiện có kích hoạt hệ thống dopaminergic ở thùy trán của não bộ, nhưng tác động trực tiếp của màn hình lên nồng độ dopamine tại võng mạc mắt hiện vẫn chưa được biết rõ [2].

Những hiểu lầm thường gặp về ánh sáng và màn hình

Hiểu lầm phổ biến đầu tiên là đánh đồng mọi tác động của màn hình điện tử với sách giấy truyền thống. Thực tế, nghiên cứu năm 2022 chỉ ra rằng tác động lên bệnh cận thị của các hoạt động trước màn hình kỹ thuật số có thể không tương đương với việc đọc và viết trong giáo dục truyền thống [2]. Vấn đề cốt lõi thường nằm ở chỗ trẻ ngồi nhìn gần quá lâu trong phòng kín thiếu sáng, làm mất đi thời gian vận động dưới ánh nắng mặt trời [1], [2].

Hiểu lầm thứ hai là tin rằng có thể dùng các loại đèn chiếu ánh sáng nhân tạo như đèn ánh sáng đỏ hoặc ánh sáng xanh tại nhà để thay thế hoàn toàn việc ra ngoài trời. Một tổng quan năm 2024 về liệu pháp ánh sáng màu trên người cho thấy: dù liệu pháp ánh sáng đỏ mức độ thấp (low-level red light therapy) có hứa hẹn trong việc ức chế tiến triển cận thị, nhưng hiện vẫn tồn tại những lo ngại về tính an toàn và hiệu ứng dội ngược (tăng độ cận trở lại sau khi ngưng) [4]. Tương tự, phương pháp kích thích bằng ánh sáng xanh nhằm tăng hoạt động dopamine võng mạc hiện vẫn thiếu bằng chứng kết luận vững chắc về hiệu quả [4]. Ngay cả việc mô phỏng quang sai màu dọc bằng kỹ thuật số trên toàn phổ ánh sáng khả kiến cũng mới chỉ dừng ở những phát hiện sơ bộ và cần nghiên cứu thêm về tác động lâu dài [4]. Vì vậy, ánh sáng tự nhiên ngoài trời vẫn là giải pháp an toàn và rõ ràng nhất [1], [4].

Ai nên thận trọng và cần can thiệp y tế sớm?

Trẻ em trong độ tuổi đi học, đặc biệt là trẻ sống tại các quốc gia châu Á chịu nhiều áp lực học tập và trẻ có yếu tố di truyền trong gia đình, là nhóm nguy cơ cao cần được theo dõi thị lực sát sao [1], [7]. Các bậc phụ huynh cần lưu ý rằng việc ra ngoài trời có tác dụng rõ rệt trong việc phòng ngừa khởi phát và làm chậm đà tiến triển, nhưng không phải là phương pháp "chữa khỏi" hoàn toàn độ cận đã hình thành [1], [2].

Một khi trẻ đã bắt đầu bị cận thị, bệnh sẽ tiếp tục tiến triển theo thời gian và làm tăng nguy cơ suy giảm thị lực nghiêm trọng, thậm chí dẫn đến mù lòa nếu biến chứng nặng [1]. Do đó, với những trẻ đã khởi phát cận thị, việc điều trị y khoa bắt buộc phải được tiến hành sớm dưới sự chỉ định của bác sĩ chuyên khoa mắt [1]. Hiện nay, các phương pháp như nhỏ thuốc atropine nồng độ thấp, đeo kính áp tròng định hình giác mạc ban đêm (orthokeratology), sử dụng kính hai tròng lăng kính hoặc kính áp tròng mềm đa tiêu cự thiết kế đặc biệt đã cho thấy kết quả tích cực và đầy hứa hẹn trong việc làm chậm tiến triển cận thị [1]. Phụ huynh tuyệt đối không tự ý mua các loại thuốc nhỏ mắt hay thiết bị chiếu sáng trôi nổi mà cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa, nhất là khi trẻ có bệnh nền ở mắt hoặc đang dùng thuốc điều trị.

Cách áp dụng thực tế để bảo vệ mắt cho trẻ

Để tận dụng tối đa cơ chế tiết dopamine võng mạc từ ánh sáng tự nhiên và giảm thiểu rủi ro từ màn hình, gia đình và nhà trường có thể áp dụng ngay các nguyên tắc định lượng đã được kiểm chứng:

  • Đảm bảo đủ thời lượng ngoài trời mỗi ngày: Cố gắng sắp xếp cho trẻ hoạt động ở sân trường, công viên hoặc không gian mở ngoài trời tối thiểu 2 giờ mỗi ngày [1], [2]. Nếu lịch học trong tuần quá bận rộn, hãy tích lũy tổng thời gian ngoài trời đạt trên 11 giờ mỗi tuần để giúp giảm hơn một nửa tốc độ tiến triển cận thị [2].
  • Tận dụng từng khoảng nghỉ ngắn: Không nhất thiết phải gom đủ 2 giờ liên tục; cứ mỗi 40 phút trẻ được bước ra ngoài trời sinh hoạt là đã giúp giảm được 23% nguy cơ mắc cận thị mới [2]. Giờ ra chơi ở trường hoặc khoảng nghỉ giữa các ca học ở nhà là thời điểm lý tưởng để thực hiện điều này [1], [2].
  • Kiểm soát điều kiện ánh sáng và tầm nhìn khi học tập: Tránh để trẻ đọc sách hoặc nhìn màn hình máy tính nhiều giờ liền dưới điều kiện ánh sáng yếu [1]. Cần ngăn chặn "hiệu ứng thay thế" bằng cách đặt giới hạn thời gian dùng thiết bị điện tử để không làm lấn át thời gian trẻ được tiếp xúc với ánh sáng ban ngày và nhìn xa [1], [2].

Tóm lại, việc cho trẻ chơi thể thao và vận động ngoài trời mang lại lợi ích sinh học rõ rệt nhờ ánh sáng mặt trời kích thích võng mạc tiết dopamine, giúp kìm hãm sự dài ra bất thường của trục nhãn cầu [1], [2]. Tuy nhiên, thay vì coi đây là công cụ để "xóa nợ" cho những giờ liền dán mắt vào điện thoại trong phòng tối, phụ huynh cần kết hợp song song việc cắt giảm thời gian nhìn gần liên tục với duy trì ít nhất 2 giờ ngoài trời mỗi ngày cho trẻ [1], [2]. Khi phát hiện trẻ có dấu hiệu nhìn mờ, gia đình nên đưa trẻ đến khám bác sĩ nhãn khoa sớm để được tư vấn các biện pháp kiểm soát cận thị phù hợp và an toàn [1].