Đêm khuya gõ bàn phím chạy hạn chót công việc hay ôn thi, nhiều sinh viên và dân văn phòng có thói quen bật nắp lon nước tăng lực để giữ tỉnh táo. Họ tin rằng vị ngọt đậm cùng lượng chất kích thích mạnh sẽ giúp bộ não hoạt động hết công suất và nhớ bài lâu hơn.
Thực tế, việc nạp lượng đường cao kết hợp caffeine liều mạnh từ nước tăng lực để thức đêm không giúp cứu vãn trí nhớ như kỳ vọng, mà còn đẩy hệ thần kinh vào vòng xoáy kiệt quệ. Thành phần tạo hiệu ứng kích thích nhận thức chính trong nước tăng lực là caffeine, trong khi hàm lượng đường cao (nồng độ 18%) không hề cải thiện thời gian phản xạ vốn đã bị làm chậm do thiếu ngủ [1]. Thậm chí, sự kết hợp giữa caffeine và taurine cũng không mang lại tác dụng nào đối với trí nhớ ngắn hạn [1]. Thay vì giúp não bộ minh mẫn dài lâu, thói quen này làm rối loạn nhịp sinh học, làm chậm phản xạ sau đó và gây ra các hệ lụy cho giấc ngủ cũng như hệ tim mạch.
Cơ chế đường và caffeine tác động lên hệ thần kinh
Khi vào cơ thể, caffeine tác động lên hệ thần kinh trung ương thông qua cơ chế đối kháng thụ thể adenosine [2]. Adenosine vốn là chất truyền dẫn thần kinh tạo cảm giác buồn ngủ; việc caffeine khóa các thụ thể này giúp người uống tạm thời đẩy lùi cơn mệt mỏi [2]. Tuy nhiên, thời gian bán thải của caffeine kéo dài từ 2 đến 10 giờ tùy thuộc vào yếu tố nội sinh và ngoại sinh, thậm chí tác dụng tồn dư của chất này có thể kéo dài hơn 10 giờ hoặc lên tới 20 giờ [2]. Đáng chú ý, chất nicotine có thể làm thay đổi (thúc đẩy nhanh) tốc độ chuyển hóa caffeine lên tới 50% [2].
Về mặt chuyển hóa tại não, caffeine làm tăng mức tiêu thụ glucose cục bộ ở não [3]. Khi uống đơn lẻ, caffeine làm tăng lượng đường trong máu thông qua việc làm suy giảm khả năng dung nạp glucose và giảm độ nhạy insulin [3]. Khi nạp đồng thời caffeine cùng một lượng lớn đường (glucose), hồ sơ đường huyết và quá trình hấp thu sẽ bị thay đổi [3]. Dữ liệu nghiên cứu ghi nhận việc dùng 80 mg caffeine cùng 39 g glucose hoặc thức uống sữa chua có tải lượng đường huyết thấp (3,6) làm tăng mức glucose dịch kẽ, làm chậm đỉnh phản ứng 10 phút và kéo dài tình trạng tăng đường huyết hơn 90 phút sau khi uống [3].
Bên cạnh đó, việc nạp nhiều carbohydrate và đường vào buổi tối còn can thiệp trực tiếp vào đồng hồ sinh học. Một bữa ăn hoặc thức uống dồi dào carbohydrate vào buổi tối sẽ làm giảm tiết hormone melatonin ban đêm và làm trì hoãn nhịp sinh học của thân nhiệt cơ sở [2]. Ngược lại, việc tiêu thụ chất xơ mới gắn liền với giấc ngủ sâu và có tính phục hồi cao hơn [2].
Bằng chứng khoa học từ các nghiên cứu thực nghiệm và khảo sát
Nhiều nghiên cứu đã đi sâu phân tích thói quen dùng nước tăng lực và tác động thực sự của chúng lên tốc độ phản xạ, sự tỉnh táo và giấc ngủ.
Một nghiên cứu khảo sát công bố năm 2007 về mô hình tiêu thụ nước tăng lực ở sinh viên đại học cho thấy mức tiêu thụ caffeine từ loại đồ uống này dễ dàng vượt xa ngưỡng cần thiết để hỗ trợ nhận thức [1]. Dù liều caffeine thấp (12,5 đến 50 mg) đã cải thiện hiệu suất nhận thức và tâm trạng, hay liều 200 mg giúp tăng tốc độ, độ chính xác của tác vụ nhận thức và sự tỉnh táo ở người trẻ, việc uống các lon 16 hoặc 23 ounce hoặc uống nhiều lon sẽ gây dư thừa [1]. Trong khảo sát này, 50% người dùng nước tăng lực đã uống từ 2 lon trở lên khi ôn thi hoặc làm dự án lớn; 36% đến 37% uống từ 2 lon trở lên sau khi thiếu ngủ, khi cần năng lượng cả ngày hoặc khi lái xe đường dài [1]. Ngoài ra, 73% người dùng có thói quen uống nhiều lon nước tăng lực pha cùng rượu bia khi giao tiếp xã hội [1]. Nghiên cứu có giới hạn là chưa đánh giá kích cỡ lon cụ thể mà sinh viên thường uống, nhưng chỉ ra tỷ lệ dùng nước tăng lực và chọn loại không đường ở nữ giới cao hơn nam giới [1].
Để kiểm chứng tác hại của lượng đường cao khi thiếu ngủ, một nghiên cứu năm 2006 đã thực hiện thiết kế mù đôi, cân bằng, lặp lại cách nhau một tuần trên 10 người tham gia bị giới hạn giấc ngủ chỉ còn 5 giờ vào đêm hôm trước [4]. Sau bữa trưa nhẹ, người tham gia uống 250 ml nước tăng lực chứa 42 g đường và liều thấp caffeine (30 mg để tạo hương vị) hoặc đồ uống đối chứng không đường, không caffeine vào lúc 13 giờ 50 phút [4]. Mười phút sau, họ thực hiện 3 phiên kiểm tra thời gian phản xạ liên tiếp (mỗi phiên 30 phút, nghỉ 3 phút giữa các phiên) [4]. Kết quả cho thấy đồ uống nhiều đường, ít caffeine không những không đẩy lùi cơn buồn ngủ mà còn làm chậm thời gian phản xạ và gây ra nhiều khoảng mất tập trung hơn ở phiên 30 phút cuối cùng (khoảng 80 phút sau khi uống) [4].
Về tỷ lệ pha trộn giữa đường và caffeine, một tổng quan năm 2018 chỉ ra hiệu quả phụ thuộc rất lớn vào hàm lượng cụ thể [3]. Đồ uống có tỷ lệ caffeine cao (80 mg) : carbohydrate thấp (26 g) giúp giảm buồn ngủ chủ quan và nỗ lực tinh thần khi lái xe đường dài, nhưng tỷ lệ caffeine thấp (30 mg) kết hợp gấp đôi carbohydrate (54 g) lại không đẩy lùi được cơn buồn ngủ trong cùng bối cảnh [3]. Tuy vậy, đồ uống chứa caffeine thấp (33 mg và 46 mg) đi cùng glucose cao (68 g và 60 g) lại giảm mệt mỏi tinh thần chủ quan; còn tỷ lệ 40 mg caffeine : 50 g glucose giúp giảm căng thẳng và lo âu chủ quan, điều không thấy ở tỷ lệ 80 mg caffeine : 10,25 g carbohydrate [3]. Giới hạn của các bằng chứng này là sự khác biệt trong cách đo lường trải nghiệm chủ quan và định nghĩa khác nhau giữa buồn ngủ với mệt mỏi tinh thần [3].
Ở góc độ dịch tễ và giấc ngủ, một báo cáo năm 2015 cho biết thanh thiếu niên buồn ngủ ban ngày có mức tiêu thụ nước tăng lực cao hơn 76% so với nhóm không buồn ngủ [5]. Trong nghiên cứu trên hơn 1.000 quân nhân Mỹ, những người uống từ 3 lon nước tăng lực trở lên mỗi ngày có nguy cơ chỉ ngủ từ 4 giờ trở xuống mỗi đêm cao hơn so với nhóm uống từ 2 lon trở xuống [5]. Một báo cáo khác năm 2015 cũng ghi nhận doanh số nước tăng lực chứa caffeine tại Mỹ tăng 6,7% lên 9,7 tỷ USD từ giai đoạn 2011-2012 sang 2012-2013, với 51% sinh viên đại học uống ít nhất 1 sản phẩm mỗi tháng và 44,8% quân nhân tại ngũ uống hàng ngày [6]. Báo cáo năm 2015 này cũng đề cập một thí nghiệm có đối chứng giả dược trên người trưởng thành khỏe mạnh thức trắng 3 đêm (có hoặc không có giấc ngủ ngắn 2 giờ mỗi 12 giờ) để minh họa tác động sinh lý và thần kinh của caffeine liều thấp duy trì [6].
Tại môi trường vừa học vừa làm, khảo sát năm 2021 trên 175 sinh viên điều dưỡng bán thời gian cho thấy 49% (86 người) bị mệt mỏi, 54% (95 người) bị căng thẳng và 70% (122 người) ăn thức ăn nhanh chứa nhiều calo, carbohydrate và đường gây nguy cơ béo phì [7]. Trong số 91 người (52%) dùng cà phê hoặc nước tăng lực, có 57 người (63%) dùng để giữ tỉnh táo vì kiệt sức, 13 người (14%) dùng để chống buồn ngủ và 10 người (11%) dùng vì sở thích [7]. Nghiên cứu cũng lưu ý việc thiếu tập trung do mệt mỏi làm tăng nguy cơ tai nạn, nhất là khi có 31% (54 người) phải di chuyển hơn 150 km đến nơi học [7].
Một nghiên cứu năm 2019 trên tập mẫu thanh thiếu niên đại diện toàn quốc tại Mỹ chỉ ra hơn 20% thanh thiếu niên vượt mức khuyến nghị caffeine chỉ tính riêng từ nước ngọt và nước tăng lực [8]. Giới hạn của nghiên cứu năm 2019 là chưa đánh giá trực tiếp giấc ngủ, chỉ ước tính hàm lượng đường và caffeine trung bình từ soda và nước tăng lực chứ không theo nhãn hiệu cụ thể, đồng thời bỏ sót nguồn caffeine từ trà và cà phê nên con số thực tế có thể còn cao hơn [8]. Trong khi đó, một nghiên cứu năm 2022 dẫn lại dữ liệu trên 410 phụ nữ trẻ cũng khẳng định những người ngủ ít hơn thường tiêu thụ nhiều carbohydrate hơn và ăn ít chất xơ hơn [2].
Lợi ích thực sự và giới hạn của bằng chứng
Không thể phủ nhận các sản phẩm năng lượng chứa caffeine có thể cải thiện hiệu suất nhận thức và thể chất trong ngắn hạn [6]. Đa số người trưởng thành tiêu thụ trung bình 200 mg caffeine mỗi ngày từ cà phê, trà, nước tăng lực hoặc đồ uống khác [2]. Ở liều lượng hợp lý từ 12,5 đến 200 mg, caffeine giúp người trẻ tăng tốc độ xử lý công việc và giữ sự tỉnh táo [1].
Tuy nhiên, giới hạn lớn của các khảo sát tự báo cáo là người dùng thường đánh giá thấp lượng caffeine thực tế nạp vào cơ thể, do họ chỉ tính lượng caffeine trong cà phê mà bỏ qua các nguồn đồ uống khác [2]. Hơn nữa, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) chưa định nghĩa chính thức thuật ngữ "nước tăng lực", dù các sản phẩm này chứa chất kích thích và được tiếp thị rầm rộ để cải thiện năng lượng hành vi [6]. Khi lạm dụng để bù đắp thiếu ngủ, nước tăng lực tạo ra một vòng luẩn quẩn: thiếu ngủ thúc đẩy uống nước tăng lực, và chính caffeine trong đó lại tiếp tục phá hủy cấu trúc giấc ngủ, dẫn đến các vấn đề giấc ngủ mạn tính [5].
Những hiểu lầm thường gặp khi thức đêm chạy deadline
Hiểu lầm phổ biến nhất là nước tăng lực càng ngọt thì não càng có nhiều năng lượng để tỉnh táo. Thực tế, nồng độ đường cao 18% không giúp cải thiện phản xạ bị chậm do thiếu ngủ [1], và lượng đường 42 g đi kèm caffeine thấp còn làm người thiếu ngủ phản xạ chậm hơn và mất tập trung nhiều hơn sau khoảng 80 phút [4].
Hiểu lầm thứ hai là hoạt chất taurine kết hợp cùng caffeine trong lon nước tăng lực sẽ giúp thuộc bài nhanh hơn. Bằng chứng khoa học khẳng định sự kết hợp giữa caffeine và taurine không có tác dụng lên trí nhớ ngắn hạn [1].
Hiểu lầm thứ ba là chỉ cần uống 1-2 lon vào đầu buổi tối thì đến khuya vẫn ngủ ngon. Do tác dụng tồn dư của caffeine có thể kéo dài từ hơn 10 giờ đến 20 giờ [2], cùng với việc lượng lớn carbohydrate buổi tối làm giảm tiết melatonin [2], não bộ sẽ bị kích thích âm ỉ và không thể bước vào giấc ngủ sâu phục hồi.
Ai nên thận trọng khi sử dụng đồ uống chứa đường và caffeine?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt thận trọng là người có nguy cơ hoặc bệnh lý tim mạch. Việc tiêu thụ caffeine làm tăng nguy cơ cho toàn bộ hệ tim mạch đối với các bệnh mạch vành, rối loạn nhịp tim, suy tim, ngừng tim, đột quỵ và tăng huyết áp [7].
Nhóm thứ hai là trẻ em và thanh thiếu niên. Trẻ em và thanh thiếu niên tiêu thụ caffeine ở mức trung bình đến cao gặp nhiều vấn đề về giấc ngủ hơn so với nhóm dùng ít hoặc không dùng [5]. Việc ăn uống mất kiểm soát khi chất lượng giấc ngủ suy giảm cũng làm tăng nguy cơ béo phì ở cả người lớn và trẻ em [8]. Tại Mỹ, hai phần ba người trưởng thành bị ảnh hưởng bởi dịch béo phì, trong đó đồ uống có đường như nước tăng lực là một yếu tố nguy cơ [5].
Nhóm thứ ba là những người mang đặc điểm di truyền chuyển hóa chậm hoặc thuộc nhóm yếu thế. Các biến thể đa hình gen CYP1A2 làm ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa caffeine khiến rủi ro khi dùng quá nhiều caffeine trở nên trầm trọng hơn; biến thể này phổ biến hơn ở một số nhóm dân tộc thiểu số và người có điều kiện kinh tế xã hội thấp [5]. Những người có bệnh nền, rối loạn giấc ngủ hoặc đang dùng thuốc điều trị cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng các sản phẩm chứa chất kích thích.
Cách áp dụng thực tế để bảo vệ não bộ mùa cao điểm
Thay vì uống liền 2-3 lon nước tăng lực để ép cơ thể thức trắng đêm, người làm việc trí óc cần kiểm soát tổng lượng caffeine nạp vào từ mọi nguồn ở mức an toàn. Nếu cần sự tỉnh táo, liều lượng thấp từ 12,5 đến 50 mg hoặc tối đa 200 mg caffeine đã đủ để hỗ trợ tốc độ và độ chính xác của nhận thức mà không cần đến lượng đường khổng lồ trong các lon nước tăng lực cỡ lớn [1]. Tuyệt đối không pha chung nước tăng lực với rượu bia trong các buổi tụ tập [1].
Về thời điểm, nên ngừng nạp caffeine từ sớm vì thời gian bán thải kéo dài tới 10 giờ và tác dụng phụ trợ có thể lưu lại đến 20 giờ [2]. Khi phải làm việc tối, hãy tránh các bữa ăn nhanh nhiều đường và carbohydrate tinh chế vì chúng sẽ ức chế hormone melatonin [2, 3]. Thay vào đó, hãy xây dựng chế độ ăn cân bằng, tăng cường carbohydrate thô giàu chất xơ và giảm đường để cải thiện chất lượng giấc ngủ sâu [2].
Cuối cùng, không có chất kích thích nào thay thế được giấc ngủ tự nhiên. Hãy sắp xếp công việc để tránh rơi vào cảnh ngủ dưới 4-5 giờ mỗi đêm và hạn chế dán mắt vào thiết bị điện tử kèm uống nước ngọt vào ban đêm [4, 6, 7]. Một cơ thể được ngủ đủ giấc và dinh dưỡng cân bằng mới là nền tảng vững chắc nhất cho trí nhớ và sự minh mẫn.