Đo tốc độ tiết mồ hôi: Cần uống bao nhiêu nước khi tập luyện?

Giới thiệu

Trong quá trình gắng sức kéo dài, sự tiết mồ hôi để điều hòa thân nhiệt gây ra tình trạng mất nước và chất điện giải, vốn có sự chênh lệch đáng kể giữa các vận động viên và giữa các điều kiện môi trường khác nhau [1]. Tình trạng thâm hụt dịch không được kiểm soát có thể làm suy giảm chức năng tim mạch và khả năng điều hòa thân nhiệt, trong khi việc dung nạp quá mức dung dịch nhược trương một cách bừa bãi lại tiềm ẩn nguy cơ hạ natri máu liên quan đến tập luyện (EAH) [1, 7, 11]. Việc chuyển đổi các số liệu đo lường tỷ lệ bài tiết mồ hôi thô thành một kế hoạch bù nước khả thi trong tập luyện đòi hỏi phải dung hòa giữa chỉ số mồ hôi của từng cá nhân với động học hấp thu của đường tiêu hóa, áp suất thẩm thấu của công thức dung dịch và sự điều hòa natri toàn thân [1, 14, 15].

Định lượng tỷ lệ bài tiết mồ hôi và lượng điện giải mất đi

Tỷ lệ bài tiết mồ hôi ở các vận động viên sức bền thường dao động từ 0,5 đến 2,0 L/h, với mức đỉnh điểm có thể vượt quá 3,0 L/h trong điều kiện tải nhiệt cao hoặc cường độ vận động lớn [10, 14]. Tỷ lệ bài tiết mồ hôi của từng cá nhân được ước tính bằng cách đo khối lượng cơ thể không mặc quần áo trước và sau khi tập luyện, có hiệu chỉnh lượng nước uống vào và lượng nước tiểu bài tiết [1, 10]. Các đánh giá thực địa phải tính đến các biến số cân bằng khối lượng không liên quan đến mồ hôi: lượng nước tiểu bài tiết không được hiệu chỉnh có thể làm ước tính quá mức lượng mồ hôi mất đi từ 16% đến 37%, hao hụt khối lượng do chuyển hóa và mất nước qua đường hô hấp có thể làm ước tính quá mức từ 9% đến 20%, và mồ hôi đọng lại trong quần áo có thể làm ước tính thấp hơn thực tế từ 8% đến 10% [10].

Nồng độ natri trong mồ hôi ([Na⁺]) cho thấy sự khác biệt khoảng 10 lần giữa các cá nhân, thường dao động từ 10 đến 90 mmol/L (khoảng 200 đến >2.300 mg/L), với mức trung bình khoảng 950 mg/L (~41 mmol/L) [8, 9, 10]. Mồ hôi ban đầu được hình thành tại cuộn tuyến eccrine là đẳng trương so với huyết tương (135–145 mmol/L Na⁺, 95–110 mmol/L Cl⁻, và 4–5 mmol/L K⁺) [8]. Khi di chuyển dọc theo ống dẫn ra bề mặt da, natri được tái hấp thu thụ động qua các kênh natri biểu mô (ENaC) và chủ động qua bơm Na⁺/K⁺-ATPase ở màng đáy bên dưới sự điều hòa của aldosterone [8]. Các vận động viên được huấn luyện bài bản thể hiện các chỉ số xét nghiệm mồ hôi có độ tin cậy cao (hệ số biến thiên ~5,5% thông qua kỹ thuật điện di ion pilocarpine) [9]. Hơn nữa, việc thích nghi với nhiệt độ có cấu trúc giúp tăng cường tái hấp thu tại ống dẫn, làm giảm [Na⁺] trong mồ hôi từ 15–25 mmol/L [9].

Nguy cơ mất nước so với hạ natri máu

Mục tiêu chính của việc bổ sung nước trong khi tập luyện là ngăn ngừa tình trạng mất nước quá mức—được định nghĩa là mức giảm khối lượng cơ thể vượt quá 2% trọng lượng ban đầu—đồng thời tránh những thay đổi quá mức trong cân bằng điện giải làm suy giảm hiệu suất [1]. Tình trạng thiếu nước do tập luyện (~3% mất khối lượng cơ thể) làm gia tăng các dấu ấn tổn thương ruột (chẳng hạn như tăng protein liên kết axit béo đường ruột, I-FABP), tăng phản ứng hydro trong hơi thở cho thấy sự kém hấp thu, và làm tăng tỷ lệ xuất hiện các triệu chứng tiêu hóa [21].

Ngược lại, việc bù nước quá mức so với lượng dịch mất đi lại mang đến những rủi ro nghiêm trọng. Hạ natri máu liên quan đến tập luyện được định nghĩa là nồng độ natri huyết thanh dưới 135 mmol/L, với các nguy cơ triệu chứng nghiêm trọng leo thang dưới mức 128 mmol/L và đặc biệt nguy hiểm khi dưới 125 mmol/L [6, 7, 12]. Các nghiên cứu sàng lọc EAH không triệu chứng đã phát hiện tỷ lệ mắc sau sự kiện là 11% ở vận động viên ba môn phối hợp Ironman, 8% ở vận động viên chạy marathon/half-marathon, 51% đến 67% ở vận động viên ultramarathon, và lên đến 70% ở các vận động viên chèo thuyền trẻ ưu tú [7, 11]. EAH chủ yếu bắt nguồn từ việc uống quá nhiều dịch nhược trương vượt quá cảm giác khát kết hợp với sự tiết arginine vasopressin (AVP) không do thẩm thấu [7, 11]. Việc giải phóng AVP không do thẩm thấu làm suy giảm độ thanh thải nước tự do của thận và bị kích hoạt bởi tình trạng tăng thân nhiệt do tập luyện, giảm thể tích tuần hoàn, hạ đường huyết, tiết interleukin-6 (IL-6), buồn nôn và các loại thuốc như thuốc chống viêm không steroid (NSAID) hoặc thuốc ức chế tái hấp thu chọn lọc serotonin (SSRI) [7, 12].

Nguồn dự trữ natri nội sinh không thẩm thấu được lưu trữ trong xương, da và sụn liên kết với glycosaminoglycan chiếm tới 1/4 tổng lượng natri của cơ thể [7]. Sự suy giảm khả năng huy động các nguồn dự trữ nội tại có thể trao đổi này hoặc sự bất hoạt thẩm thấu của natri có thể ảnh hưởng sâu hơn đến mức độ nhạy cảm của vận động viên đối với tình trạng rối loạn natri máu trong các sự kiện thể thao kéo dài [7, 12].

Chuyển đổi lượng mất đo được thành mục tiêu dung nạp

Các vận động viên được khuyến nghị nên bù đắp từ 70% đến 100% lượng mồ hôi mất đi mỗi giờ trong quá trình gắng sức kéo dài, được điều chỉnh sao cho tổng mức giảm trọng lượng cơ thể duy trì trong phạm vi thâm hụt từ 0% đến 2% mà không làm tăng khối lượng [1, 14].

Bổ sung natri theo mục tiêu chủ yếu được chỉ định khi thời gian tập luyện vượt quá 2 giờ, diễn ra trong môi trường nóng bức, hoặc khi lượng natri mất qua mồ hôi tích lũy vượt quá 3 đến 4 g Na⁺ [5]. Các công thức chứa 0,5 đến 0,7 g/L natri (20–30 mEq/L) giúp tăng cường hương vị đồ uống, kích thích việc uống nước tự giác, thúc đẩy quá trình giữ dịch trong lòng mạch và hỗ trợ duy trì natri trong dịch ngoại bào trong phạm vi sinh lý bình thường từ 135–145 mmol/L [4, 5].

Chuẩn bị trước khi tập luyện đòi hỏi phải bắt đầu quá trình bù nước từ vài giờ trước khi vận động, kết hợp với các bữa ăn hoặc đồ uống, nhằm đảm bảo hấp thu đủ dịch, đạt trạng thái cân bằng nước tối ưu (euhydration) với nồng độ điện giải huyết tương bình thường, và ổn định thể tích nước tiểu [1]. Chiến lược tiền bù nước tiêu chuẩn bao gồm việc tiêu thụ khoảng 500 mL dịch khoảng 2 giờ trước khi tập luyện [4].

Áp suất thẩm thấu của công thức và các giới hạn đường tiêu hóa

Lượng dịch nạp vào trong quá trình tập luyện bị hạn chế bởi tốc độ làm rỗng dạ dày và giới hạn hấp thu của ruột non [14, 15]. Sự hấp thu nước ở ruột được tối ưu hóa bằng cách sử dụng các dung dịch carbohydrate - điện giải (CES) từ nhược trương đến đẳng trương [14, 15]. Các dung dịch ưu trương (>400–500 mOsm/kg) làm suy giảm đáng kể lưu lượng dịch tại đoạn gần ruột non; khả năng hấp thu dịch giảm dần từ 18,3 ± 2,6 mL·cm⁻¹·h⁻¹ với nước lọc và 16,5 ± 3,7 mL·cm⁻¹·h⁻¹ với CES 6% (~330 mOsm) xuống còn 6,9 ± 1,5 mL·cm⁻¹·h⁻¹ với CES 8% (~400 mOsm) và 1,8 ± 1,7 mL·cm⁻¹·h⁻¹ với CES 9% (~590 mOsm) [15].

Lượng nạp carbohydrate từ 30–60 g/h thông qua 600–1200 mL/h dung dịch 4%–8% (glucose, sucrose hoặc maltodextrin) tận dụng cơ chế đồng vận chuyển natri - glucose tại lòng ruột (SGLT1) để đẩy nhanh quá trình hấp thu nước [4, 14]. Đối với các buổi tập kéo dài đòi hỏi lượng carbohydrate sẵn có cao hơn (75–90 g/h và lên đến 108 g/h), việc nạp đồng thời glucose và fructose theo tỷ lệ 2:1 sẽ tận dụng các kênh vận chuyển biểu mô riêng biệt—SGLT1 cho glucose và GLUT5 cho fructose—trước khi cả hai cùng đi vào tuần hoàn qua GLUT2, giúp tăng tổng lượng oxy hóa carbohydrate bằng cách vượt qua ngưỡng bão hòa của kênh đơn lẻ [14, 18].

Nhiệt độ môi trường và cường độ tập luyện tạo ra những giới hạn sinh lý đối với quá trình phân phối qua ruột [20]. Tập luyện trong điều kiện nhiệt độ 35°C làm giảm hiệu quả làm rỗng dạ dày so với môi trường 25°C (59% so với 79% được làm rỗng từ lượng nạp 1 L ở mức 65% VO₂max) [20]. Căng thẳng nghiêm trọng từ môi trường và gắng sức làm giảm lưu lượng máu tạng, có khả năng gây thiếu máu cục bộ niêm mạc, tăng thân nhiệt và rối loạn chức năng hàng rào biểu mô, có thể biểu hiện dưới dạng nội độc tố huyết và rối loạn tiêu hóa [20, 21].

Để tối ưu hóa quá trình làm rỗng dạ dày và khả năng dung nạp của ruột trong quá trình tập luyện:

• Thể tích lượng dịch mỗi lần uống (bolus): Quá trình làm rỗng dạ dày phản ứng trực tiếp với thể tích bên trong dạ dày; uống các lượng dịch lớn hơn ở các khoảng thời gian vừa phải (ví dụ: 200 mL mỗi 20 phút) giúp duy trì tốc độ làm rỗng dạ dày nhanh hơn so với việc nhấp từng ngụm nhỏ, thường xuyên (ví dụ: 50 mL mỗi 5 phút) mà không làm tăng cảm giác khó chịu ở đường tiêu hóa [14].
• Nhiệt độ dịch: Uống nước mát (15–22 °C) hỗ trợ việc tiêu thụ đều đặn và tăng cảm giác ngon miệng [4].
• Rèn luyện đường ruột (gut training): Các thử thách dinh dưỡng lặp đi lặp lại trong quá trình tập luyện giúp nâng cao sự thoải mái của đường tiêu hóa, đẩy nhanh tốc độ làm rỗng dạ dày đối với từng loại chất dinh dưỡng cụ thể và giảm các triệu chứng tiêu hóa trên liên quan đến tập luyện, cho phép dung nạp thể tích dịch và carbohydrate cao hơn trong thi đấu [17, 18, 19].