Giữa trưa nắng nóng, nhiều người có thói quen bật nắp một lon nước ngọt ướp lạnh để giải nhiệt. Thế nhưng chỉ vài phút sau khi uống cạn, cổ họng lại khô rát và cảm giác khát nước thậm chí còn mãnh liệt hơn lúc đầu.
Thực tế, nước ngọt không giúp giải khát bền vững mà còn kích hoạt cơn khát mới nhanh hơn. Khi một lượng đường lớn từ nước ngọt đi vào máu, nồng độ chất tan trong máu tăng vọt, gây ra hiện tượng ưu trương huyết tương và kéo nước từ trong các tế bào ra ngoài. Sự thiếu hụt nước bên trong tế bào ngay lập tức phát tín hiệu lên não bộ, buộc cơ thể phải đòi hỏi thêm nước lọc để pha loãng nồng độ chất tan đang quá cao này.
Cơ chế thẩm thấu và báo động khát từ tế bào
Về mặt sinh lý học, cơn khát — tức mong muốn hoặc sự thôi thúc phải uống nước — khởi phát qua hai cơ chế chính là mất nước ngoại bào và mất nước tế bào [1]. Khi cơ thể thiếu nước nói chung, máu sẽ rơi vào trạng thái ưu trương (nồng độ chất tan cao) và giảm thể tích dịch ngoại bào; cả hai yếu tố này đều kích thích cảm giác khát cũng như thúc đẩy tiết hormone arginine vasopressin (AVP, hormone chống bài niệu giúp thận giữ nước) [2]. Ở chiều ngược lại, khi người trẻ tuổi đã được bù đủ nước, cảm giác khát và việc tiết hormone AVP sẽ bị ức chế để tránh tình trạng thừa nước cho cơ thể [2].
Khi bạn uống nước ngọt chứa nhiều đường hoặc tiêu thụ nhiều muối, nồng độ chất tan trong dịch ngoại bào tăng lên, tạo ra áp lực thẩm thấu kéo nước từ bên trong tế bào ra ngoài mạch máu và gây mất nước tế bào. Các tế bào thần kinh cảm nhận áp lực thẩm thấu (osmoreceptor) nằm tại vùng dưới đồi của não bộ sẽ lập tức nhận diện sự thay đổi nồng độ này để phát tín hiệu khát và tiết hormone AVP [2]. Trong y học, sự gia tăng nồng độ chất tan ngoại bào như natri cũng gắn liền với tình trạng tăng áp lực thẩm thấu huyết tương và mất nước tế bào, có thể dẫn đến các triệu chứng thần kinh tùy thuộc vào tốc độ khởi phát nhanh hay chậm của rối loạn điện giải [3]. Bên cạnh đó, tình trạng mất nước qua đường tiểu còn được ghi nhận trong hiện tượng lợi tiểu thẩm thấu (osmotic diuresis) — cơ chế thường xảy ra khi thận phải đào thải lượng chất tan dư thừa như đường hoặc muối ra khỏi máu kéo theo nước [3].
Cách cơ thể phản ứng với việc mất nước do thẩm thấu khác với việc nhịn uống nước thông thường. Khi vận động hoặc tiếp xúc nhiệt độ cao gây đổ mồ hôi, do mồ hôi có nồng độ chất tan thấp hơn huyết tương nên nước thoát ra khỏi lòng mạch nhanh hơn muối, dẫn đến tăng độ thẩm thấu huyết tương kèm theo giảm thể tích máu, làm mất nước ở cả khoang nội bào và ngoại bào [4]. Để tách biệt và nghiên cứu riêng tác động của các thụ thể thẩm thấu lên cảm giác khát mà không bị nhiễu bởi sự sụt giảm thể tích máu, giới khoa học thường sử dụng phương pháp truyền dung dịch muối ưu trương (3% NaCl) nhằm tạo ra trạng thái ưu trương trong huyết tương tương tự lúc máu bị cô đặc chất tan [4]. Trong các đánh giá tâm sinh lý ở cả người trẻ và người lớn tuổi, cảm giác khát nhận thức được đo bằng thang điểm thị giác dài 180 mm (với mốc 0 mm là hoàn toàn không khát và 125 mm là cực kỳ khát), và chỉ số này luôn tương quan chặt chẽ với độ thẩm thấu của huyết tương [4].
Các nghiên cứu trên động vật nói gì về cơn khát thẩm thấu?
Cơ chế gây khát do mất nước tế bào đã được kiểm chứng qua nhiều mô hình thực nghiệm khác nhau. Một nghiên cứu công bố năm 1994 đã khảo sát vai trò của hormone angiotensin II đối với hai cơ chế gây khát trên 5 loài động vật có vú gồm bò, cừu, thỏ, chuột cống và chuột nhắt [1]. Nhóm nghiên cứu tiến hành truyền dịch não tủy nhân tạo đã được làm ưu trương bằng 500 mM NaCl vào não thất để tăng nồng độ natri não và gây khát do mất nước tế bào, đồng thời thử nghiệm truyền losartan (chất đối kháng thụ thể angiotensin II loại I) [1]. Kết quả cho thấy việc truyền losartan làm giảm lượng nước uống vào do tăng nồng độ natri não ở cả 5 loài động vật, chứng minh rằng cơn khát do mất nước tế bào lẫn mất nước ngoại bào đều có thể được điều hòa qua trung gian hormone angiotensin II [1].
Một nghiên cứu khác công bố năm 1988 trên gia cầm cũng ghi nhận mất nước tế bào là tác nhân kích thích cơn khát cực kỳ mạnh mẽ [5]. Khi tiêm tĩnh mạch các dung dịch NaCl ưu trương ở mọi nồng độ, lượng nước gia cầm uống vào trong 90 phút sau tiêm đều tăng lên so với nhóm đối chứng và khớp sát với lượng nước tính toán cần thiết để khôi phục độ thẩm thấu máu về mức bình thường [5]. Đáng chú ý, việc trì hoãn cho uống nước từ 60 đến 360 phút sau khi tiêm dung dịch ưu trương không hề làm giảm lượng nước uống vào sau đó; riêng việc tiêm dung dịch NaCl 2.0 M làm tăng độ thẩm thấu huyết tương và nồng độ natri kéo dài suốt 360 phút nhịn nước, đồng thời làm giảm chỉ số hematocrit và nồng độ protein huyết tương [5]. Điều này cho thấy khi không có nước để uống bù, cơ thể vật nuôi không thể tự làm giảm độ ưu trương của máu chỉ bằng cách bài tiết chất tan [5].
Thậm chí, cơn khát do áp lực thẩm thấu còn làm thay đổi hành vi lựa chọn mùi vị đồ uống. Một nghiên cứu năm 1975 trên các nhóm chuột độc lập đã so sánh hành vi uống giữa hai trạng thái: khát do nhịn nước và khát thẩm thấu cấp tính do tiêm dung dịch muối ưu trương vào ổ bụng [6]. Khi được cung cấp nước lọc hoặc dung dịch đường hóa học saccharin dễ uống, cả hai nhóm đều uống lượng chất lỏng tương đương nhau [6]. Tuy nhiên, khi đổi sang dung dịch saccharin từng gắn liền với trải nghiệm gây khó chịu của chất lithium trước đó, nhóm chuột bị khát thẩm thấu do mất nước tế bào uống ít hơn hẳn so với nhóm nhịn nước, cho thấy trạng thái mất nước tế bào cấp tính khiến cơ thể nhạy cảm hơn với các mùi vị kém hấp dẫn [6].
Thử nghiệm trên người: Mất nước tế bào không chỉ gây khát mà còn hại tâm trạng
Không dừng lại ở cảm giác khô họng, tình trạng mất nước tế bào cấp tính còn tác động trực tiếp đến tâm trạng con người. Một thử nghiệm đối chứng chéo công bố năm 2021 đã đánh giá tác động độc lập của mất nước tế bào lên tâm trạng mà không có sự can thiệp của yếu tố nhiệt độ hay tập luyện [7]. Nghiên cứu thực hiện trên 49 người trưởng thành (55% là nữ giới, độ tuổi trung bình 39, độ lệch chuẩn 8 tuổi) [7]. Các tình nguyện viên được truyền tĩnh mạch trong 2 giờ (tốc độ 0,1 ml/kg mỗi phút) bằng dung dịch muối ưu trương 3% (nhóm HYPER) để gây mất nước nội bào, hoặc truyền dung dịch muối đẳng trương 0,9% (nhóm ISO) làm đối chứng [7].
Kết quả đo lường cho thấy độ thẩm thấu huyết tương ở nhóm truyền dịch ưu trương tăng mạnh từ 285 (độ lệch chuẩn 3) lên 305 (độ lệch chuẩn 4) mmol/kg, trong khi nhóm đối chứng gần như không đổi (từ 285 lên 288 mmol/kg) [7]. Cùng với sự gia tăng áp lực thẩm thấu máu, các thang điểm phụ đánh giá tâm trạng (bao gồm sự lú lẫn - hoang mang, chán nản - thất vọng, mệt mỏi - trì trệ) đều tăng lên ở nhóm mất nước tế bào so với nhóm đối chứng [7]. Tổng điểm rối loạn tâm trạng tăng từ 10,3 (độ lệch chuẩn 0,9) lên 16,6 (độ lệch chuẩn 1,7) ở nhóm truyền dịch ưu trương [7].
Khi phân tích theo giới tính, sự suy giảm tâm trạng này có ý nghĩa thống kê ở nữ giới nhưng không rõ rệt ở nam giới [7]. Sau khi truyền dịch gây mất nước tế bào, cảm giác khát và nồng độ copeptin (một chỉ dấu đại diện cho hormone chống bài niệu vasopressin) ở phụ nữ cũng cao hơn nam giới, lần lượt ở mức 21,3 (độ lệch chuẩn 2,0) so với 14,1 (độ lệch chuẩn 1,4) pmol/l [7]. Nghiên cứu kết luận mất nước tế bào làm suy giảm tâm trạng cấp tính chủ yếu ở phụ nữ, liên quan đến sự gia tăng mạnh cảm giác khát và hormone vasopressin [7].
Bên cạnh giới tính, thể trạng cân nặng cũng làm thay đổi cách cơ thể phản ứng với tình trạng máu ưu trương. Một nghiên cứu công bố năm 2022 trên 42 nam giới (gồm 22 người gầy và 20 người béo phì) đã so sánh phản ứng của cơ thể trước hai tác nhân gây mất nước: truyền dung dịch muối ưu trương trong 2 giờ và nhịn uống nước trong 24 giờ [8]. Kết quả cho thấy sau mỗi thử nghiệm, lượng nước uống tự do giữa hai nhóm là tương đương nhau, nhưng nhóm nam giới béo phì báo cáo cảm giác ít khát hơn, có phản ứng tiết copeptin thấp hơn và nồng độ natri trong nước tiểu cao hơn khi chịu áp lực mất nước [8]. Các hormone như angiotensin II, aldosterone, peptide bài niệu tâm nhĩ và não hay apelin không có sự khác biệt giữa hai nhóm, nhưng hormone leptin có liên quan đến phản ứng tiết copeptin ở người gầy trong lúc truyền dịch ưu trương và mối liên hệ này bị suy giảm ở người béo phì [8].
Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng khoa học
Các nghiên cứu trên đã làm sáng tỏ bức tranh sinh lý học về cách cơ thể nhận diện và xử lý tình trạng tăng nồng độ chất tan trong máu. Việc sử dụng kỹ thuật truyền dung dịch ưu trương trong phòng thí nghiệm giúp các nhà khoa học cô lập và quan sát chính xác hoạt động của thụ thể thẩm thấu cũng như hiện tượng rút nước khỏi tế bào mà không bị lẫn lộn với tình trạng giảm thể tích máu khi đổ mồ hôi [4]. Nhờ đó, chúng ta hiểu rõ vì sao sự gia tăng áp lực thẩm thấu huyết tương từ các chất hòa tan lại kích hoạt cơn khát dữ dội, làm tăng tiết hormone giữ nước và thậm chí gây mệt mỏi, chán nản ở người trưởng thành [7].
Tuy nhiên, độc giả cần lưu ý giới hạn của các bằng chứng này khi liên hệ sang thói quen uống nước ngọt. Toàn bộ các thử nghiệm lâm sàng và động vật trong dữ liệu trích dẫn đều sử dụng dung dịch muối ưu trương (NaCl) truyền tĩnh mạch, tiêm ổ bụng hoặc bơm vào dịch não tủy để mô phỏng nhanh trạng thái ưu trương huyết tương và mất nước tế bào [1]. Mặc dù đường glucose trong nước ngọt khi hấp thu ồ ạt vào máu cũng tạo ra áp lực thẩm thấu kéo nước khỏi tế bào theo nguyên lý vật lý tương tự, các nghiên cứu trích dẫn ở trên không trực tiếp cho người tham gia uống nước ngọt đóng chai để đo thời gian xuất hiện cơn khát. Ngoài ra, cỡ mẫu trong các thử nghiệm trên người còn nhỏ (49 người ở nghiên cứu năm 2021 và 42 nam giới ở nghiên cứu năm 2022) và chỉ theo dõi tác động cấp tính trong vài giờ [7].
Những hiểu lầm thường gặp khi giải khát
Hiểu lầm phổ biến nhất là đồng nhất cảm giác mát lạnh ở vòm họng với việc cơ thể đã được bù nước. Nước ngọt ướp lạnh hay các loại nước có hương vị đậm đà mang lại sự sảng khoái tức thì khi uống, nhưng một khi chất tan đi vào máu và làm tăng áp lực thẩm thấu, tế bào sẽ bị rút nước và phát tín hiệu khát trở lại [2].
Hiểu lầm thứ hai là tin rằng cơ thể luôn báo hiệu khát chính xác ở mọi đối tượng và mọi loại đồ uống đều giúp nạp lượng nước như nhau. Thực tế, ở người cao tuổi khỏe mạnh bị mất nước, lượng chất lỏng họ uống vào không hề khác biệt dù được cung cấp nước lọc đơn thuần hay nhiều loại đồ uống có hương vị thơm ngon khác nhau [2]. Hơn nữa, khi rơi vào trạng thái khát do áp lực thẩm thấu cấp tính, cơ thể có xu hướng trở nên nhạy cảm và kén chọn hơn trước những mùi vị kém hấp dẫn so với lúc khát do thiếu nước thông thường [6].
Ai nên thận trọng với tình trạng mất nước tế bào?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt lưu tâm là người cao tuổi. Quá trình lão hóa làm rối loạn khả năng cân bằng nội môi đối với muối và nước, khiến người già rất dễ rơi vào tình trạng mất nước hoặc thừa nước [2]. Khi bị mất nước, người cao tuổi không chỉ giảm cảm giác khát và uống ít nước hơn, mà thận của họ còn giảm khả năng giữ nước do hiện tượng kháng hormone vasopressin tương đối tại thận (dù lượng hormone AVP tiết ra khi máu ưu trương vẫn được duy trì) [2]. Người lớn tuổi cũng bị suy giảm độ nhạy của các thụ thể áp lực thấp và cao trong việc nhận biết sự sụt giảm thể tích dịch ngoại bào, đồng thời đường dẫn truyền cảm giác khát lên ý thức cũng bị suy yếu theo tuổi tác [2]. Do đó, nếu người già uống nước ngọt gây lợi tiểu thẩm thấu hoặc mất nước tế bào, họ có thể không cảm thấy khát kịp thời để bù nước, dẫn đến nguy cơ cô đặc máu nguy hiểm.
Nhóm thứ hai là những người thừa cân, béo phì. Nghiên cứu năm 2022 chỉ ra rằng nam giới béo phì có phản ứng khát và tiết hormone copeptin bị suy giảm trước các tác nhân gây mất nước tế bào [8]. Việc tín hiệu báo động khát bị làm mờ có thể khiến nhóm đối tượng này chủ quan trong việc bù nước lọc sau khi ăn đồ mặn hoặc uống đồ ngọt.
Nhóm thứ ba là phụ nữ trưởng thành và các bệnh nhân có bệnh lý nền. Phụ nữ nhạy cảm hơn với tình trạng mất nước tế bào cấp tính, dễ gặp phải tình trạng mệt mỏi, trì trệ, lú lẫn và chán nản khi độ thẩm thấu máu tăng cao [7]. Ngoài ra, những người có bệnh lý thần kinh, bệnh đái tháo nhạt, hội chứng Cushing hoặc đang gặp tình trạng lợi tiểu thẩm thấu tuyệt đối không nên nạp thêm các dung dịch làm tăng áp lực thẩm thấu máu [3]. Nếu bạn có bệnh nền như đái tháo đường, bệnh thận, tim mạch hoặc đang dùng thuốc điều trị, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ về chế độ bù nước phù hợp.
Cách áp dụng thực tế để giải khát đúng nghĩa
Để chấm dứt vòng luẩn quẩn "càng uống nước ngọt càng khát", nguyên tắc cốt lõi là khôi phục lại độ thẩm thấu bình thường của huyết tương bằng nước lọc. Trong y khoa, nguyên tắc xử trí các tình trạng tăng nồng độ chất tan gây mất nước tế bào luôn là ngừng nạp thêm chất tan và cung cấp các dịch nhược trương (như nước lọc) để trả lại nước cho tế bào [3].
Khi cơ thể đang đổ mồ hôi nhiều do thời tiết nắng nóng hoặc vận động mạnh, máu của bạn vốn đã ở trong trạng thái ưu trương và giảm thể tích [4]. Thời điểm này, hãy ưu tiên uống từng ngụm nước lọc mát thay vì uống nước ngọt có gas hay nước trái cây đóng hộp nhiều đường.
Nếu bạn vẫn muốn thưởng thức một lon nước ngọt trong bữa ăn, hãy hạn chế lượng dùng ở mức nhỏ và uống kèm ngay một cốc nước lọc đầy. Lượng nước lọc đi vào cùng lúc sẽ giúp pha loãng lượng đường tại đường tiêu hóa và trong máu, giảm thiểu sự chênh lệch áp lực thẩm thấu để bảo vệ tế bào khỏi bị rút nước. Đối với gia đình có người cao tuổi, không nên chờ đến khi ông bà kêu khát mới đưa nước, mà cần nhắc nhở uống nước lọc định kỳ trong ngày vì phản xạ khát của họ đã suy giảm [2].
Tóm lại, cảm giác khát khô cổ sau khi uống nước ngọt là lời cảnh báo sinh học chính xác cho thấy các tế bào đang bị rút nước do nồng độ chất tan trong máu tăng cao. Thay vì tiếp tục tìm đến các loại đồ uống nhiều đường để thỏa mãn vị giác tạm thời, một cốc nước lọc tinh khiết mới là chìa khóa giúp cơ thể giải khát tận gốc và duy trì sự tỉnh táo.
