Tỷ lệ mỡ quá thấp ở vận động viên: Tác động đến hormone và hiệu suất

Đạt được mức mỡ cơ thể rất thấp hoặc ở mức thiết yếu—thường vào khoảng 4–6% đối với nam và 10–13% đối với nữ—là điều phổ biến trong các môn thể hình, võ thuật đối kháng và các môn thể thao phụ thuộc vào trọng lực [4]. Mặc dù giảm khối lượng mỡ không thiết yếu có thể tối ưu hóa tỷ lệ công suất trên khối lượng, hiệu quả tim mạch-hô hấp và cơ học khớp [12, 14], nhưng việc hạn chế năng lượng kéo dài hoặc quá mức sẽ gây ra căng thẳng sinh lý đáng kể. Trạng thái quá gầy bắt nguồn từ tình trạng sẵn có năng lượng thấp (LEA) gây ra những biến đổi sâu sắc đối với tín hiệu nội tiết, điều hòa tốc độ trao đổi chất và hiệu suất thần kinh cơ [4, 19].

Energy Availability and the Etiology of RED-S

Tình trạng sẵn có năng lượng (EA) phản ánh năng lượng từ chế độ ăn còn lại cho các quá trình sinh lý cơ bản sau khi đã trừ đi chi phí năng lượng tiêu hao cho tập luyện, được tính như sau:

$$\text{EA}=\frac{\text{Energy Intake (kcal)}-\text{Exercise Energy Expenditure (kcal)}}{\text{Fat-Free Mass (kg)}}$$

Hoạt động sinh lý tối ưu ở người trưởng thành khỏe mạnh đòi hỏi mức EA khoảng 45 kcal/kg FFM/ngày [19]. Khi lượng năng lượng nạp vào bị cắt giảm để đạt đến độ gầy cực hạn, các vận động viên thường rơi xuống dưới ngưỡng LEA lâm sàng, được xác định là <30 kcal/kg FFM/ngày đối với nữ và <25 kcal/kg FFM/ngày đối với nam [19]. Ở các vận động viên đại học, việc có cân nặng thấp hơn đáng kể so với mức lý tưởng là một yếu tố dự báo mạnh mẽ về nguy cơ cao mắc Hội chứng Thiếu hụt Năng lượng Tương đối trong Thể thao (RED-S), ngay cả sau khi đã hiệu chỉnh theo tỷ lệ phần trăm mỡ cơ thể [24].

Khi ở trong tình trạng LEA mạn tính, cơ thể sẽ chuyển hướng năng lượng khỏi các chức năng sinh sản, tăng trưởng, điều hòa thân nhiệt và tái tạo mô để bảo tồn các quá trình tế bào quan trọng [19, 23]. Trong các môn thể thao đối kháng phân hạng cân, việc cắt cân nhanh (RWL) và cắt giảm năng lượng mạn tính làm EA sụt giảm nghiêm trọng; ví dụ, một đợt tập huấn võ thuật kéo dài 5 tuần cho thấy mức EA giảm từ 42 kcal/kg FFM/ngày xuống còn 22 kcal/kg FFM/ngày trong tuần thi đấu, gây ra căng thẳng nội tiết và trao đổi chất mang tính hệ thống [16, 17].

Endocrine Disruptions at Very Low Body Fat

Hạn chế năng lượng nghiêm trọng và cạn kiệt nguồn dự trữ mô mỡ làm rối loạn nhiều trục hormone [4, 23]:

• Hypothalamic-Pituitary-Gonadal (HPG) Axis: Tần số xung của hormone giải phóng gonadotropin (GnRH) suy giảm làm ức chế tiết hormone luteinizing (LH) và hormone kích thích nang trứng (FSH) [23]. Ở nam giới, quá trình chuẩn bị thi đấu dẫn đến sự sụt giảm đáng kể testosterone toàn phần và tự do cùng với sự gia tăng globulin liên kết hormone sinh dục (SHBG) [3]. Trong một báo cáo ca lâm sàng về một nam vận động viên thể hình tự nhiên đạt đến độ gầy thi đấu trên sàn đấu, testosterone toàn phần đã giảm xuống mức thấp bệnh lý là 7,2–9,1 nmol/L [1]. Ở nữ giới, sự ức chế trục HPG biểu hiện dưới dạng vô kinh do vùng dưới đồi chức năng (FHA) và không rụng trứng [19, 23].
• Thyroid Function and Thermoregulation: Triiodothyronine hoạt tính (T3 tự do) và T4 tự do giảm đáng kể [4, 5]. T3 tự do được ghi nhận là giảm xuống mức ức chế lâm sàng (2,7 pmol/L) ở độ gầy đỉnh điểm, tương quan trực tiếp với sự sụt giảm nhiệt độ miệng (r = 0,674) và nhịp tim khi nghỉ ngơi (r = 0,560) [1].
• Somatotropic and Anabolic Axis: Yếu tố tăng trưởng giống insulin 1 (IGF-1) lưu hành, protein liên kết của nó là IGFBP-3 và insulin khi nghỉ ngơi giảm rõ rệt trong thời gian hạn chế calo sâu, trong đó sự suy giảm IGF-1 bám sát mức độ dị hóa khối nạc không mỡ (FFM) [3].
• Stress and Satiety Peptides: Trạng thái quá gầy làm tăng cortisol toàn thân và ghrelin đồng thời ức chế leptin do cạn kiệt mô mỡ, làm trầm trọng thêm các rối loạn tâm trạng, mệt mỏi và mất kiểm soát cảm giác thèm ăn [3, 4, 23].

Metabolic Adaptations and Energy Expenditure

Khi các vận động viên đạt tỷ lệ mỡ cơ thể thấp, mức tiêu hao năng lượng khi nghỉ ngơi (REE) giảm nhiều hơn mức dự đoán chỉ dựa trên sự giảm khối lượng cơ thể—một hiện tượng được gọi là sinh nhiệt thích ứng [1, 4].

Trong các đợt chuẩn bị thi đấu thể hình tự nhiên, REE đo được có thể giảm hơn 500 kcal/ngày (tỷ lệ REE ~0,78) cùng với sự dịch chuyển của tỷ số trao đổi hô hấp từ 0,95 xuống 0,85 [1]. Tương tự, quá trình cắt cân mô phỏng trại tập huấn ở các nữ võ sĩ đối kháng đã làm giảm 253 kcal/ngày ở tốc độ trao đổi chất khi nghỉ (RMR), đi kèm với các dấu hiệu căng thẳng thận và hạ đường huyết [16, 22]. Ở các nhóm hội chứng bộ ba nữ vận động viên, hơn 53% người tham gia có LEA biểu hiện tình trạng RMR bị ức chế [22].

Neuromuscular and Aerobic Performance Outcomes

Giảm lượng mô mỡ không thiết yếu dư thừa mang lại những lợi thế cơ học rõ rệt trong các hoạt động thể thao sức bền, chạy nước rút và chịu tải trọng lượng cơ thể bằng cách cải thiện tỷ lệ công suất trên khối lượng và giảm thiểu lực cản vật lý đối với sự vận động của khớp [12, 14, 15]. Ví dụ, các vận động viên CrossFit ưu tú có tỷ lệ mỡ cơ thể thấp hơn cho thấy ${\text{VO}}_2\text{max}$ tương đối cao hơn và công suất kỵ khí Wingate vượt trội so với các vận động viên thể thao núi cao có lượng mỡ cao hơn [11].

Tuy nhiên, khi mỡ cơ thể bị giảm xuống ngưỡng thiết yếu trong điều kiện hạn chế calo nghiêm trọng, hiệu suất thần kinh cơ sẽ bị suy giảm [1, 16]:

• Strength Reductions: Sức mạnh tuyệt đối trong các bài tập phối hợp chính (squat, bench press, deadlift) giảm trong quá trình chuẩn bị thi đấu [1, 3].
• Power Output Losses: Các vận động viên võ thuật có chu kỳ ép cân liên tục có thể bị giảm tới 27% công suất đạp xe tối đa khi các chiến lược cắt cân nhanh kết hợp với hạn chế năng lượng mạn tính [16].
• Neuromuscular Fatigue: Cạn kiệt glycogen, ức chế tổng hợp protein cơ bắp và mức độ mệt mỏi tăng cao làm hạn chế khả năng phát lực và dung tích làm việc trong điều kiện thâm hụt calo cực độ [3, 16].

Dietary Refeeding and Physiological Recovery

Giảm thiểu mất mô nạc trong quá trình giảm mỡ và khôi phục trạng thái cân bằng nội môi sinh lý sau giai đoạn thâm hụt đòi hỏi các chiến lược dinh dưỡng có mục tiêu [4, 8].

Intermittent Refeeds and Diet Breaks

Việc thiết lập các đợt tăng lượng carbohydrate tạm thời có kế hoạch giúp giảm nhẹ sự suy giảm trao đổi chất và nội tiết trong quá trình giảm mỡ [6, 8]:

• 2-Day Carbohydrate Refeeds: Thực hiện refeed carbohydrate trong 2 ngày liên tiếp khi đang thâm hụt 25% calo đã giúp bảo tồn FFM đáng kể (mất 0,4 kg so với mất 1,3 kg khi hạn chế liên tục) và giảm thiểu mức ức chế RMR (-38 kcal so với -78 kcal) mà không ảnh hưởng tiêu cực đến tổng lượng mỡ giảm được [8].
• Diet Breaks: Đưa các đợt nghỉ ăn kiêng 1 tuần ở mức calo duy trì trong giai đoạn hạn chế 8 tuần đã duy trì khả năng kiểm soát hành vi ăn uống bằng cách ngăn chặn sự gia tăng mất kiểm soát ăn uống theo Bảng câu hỏi Hành vi Ăn uống Ba Yếu tố so với hạn chế liên tục [7].

Post-Restriction Recovery Timelines

Việc khôi phục các chỉ số hormone và trao đổi chất bị ức chế đòi hỏi phải quay trở lại trạng thái cân bằng hoặc thặng dư năng lượng kéo dài [4, 5]. Theo dõi dọc trên các vận động viên thể hình tự nhiên cho thấy khối mỡ (+3,4 kg) và khối nạc không mỡ (+2,7 kg) phục hồi nhanh chóng trong vòng 6 tuần đầu sau thi đấu [5].

Sau 12 đến 23 tuần sau thi đấu, các hormone tuyến giáp (FT3, FT4), testosterone, cortisol, insulin và IGF-1 bình thường hóa trở lại các mức tham chiếu ban đầu [3, 5]. Mức tăng năng lượng nạp vào lớn hơn sau giai đoạn siết cân giúp đẩy nhanh quá trình phục hồi tốc độ trao đổi chất khi nghỉ đã hiệu chỉnh ($+2.4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{day}}^{-1}$), nhấn mạnh rằng việc đảo ngược các hệ quả nội tiết và trao đổi chất do trạng thái quá gầy đòi hỏi sự phục hồi đầy đủ về calo và dinh dưỡng [5, 22].