Nhiên liệu phù hợp nhất với cơ thể người là gì? Đây là một chủ đề sinh hoá phức tạp, nhưng để không bị những kẻ lừa đảo đánh tráo “chế độ ăn tệ nhất” thành “chế độ ăn tốt nhất” mê hoặc, chúng ta cần có một mức kiến thức nhất định. Tôi sẽ cố gắng giải thích đơn giản nhất để người bình thường cũng có thể hiểu.
Cơ thể chúng ta sử dụng hai nhóm dưỡng chất làm nguồn năng lượng: nhiên liệu chính là carbohydrate, còn nhiên liệu phụ là chất béo. Carbohydrate—dưỡng chất thiết yếu nhất cho sự sống của con người—sau khi ăn vào sẽ được phân giải trong quá trình tiêu hoá và hấp thu dưới dạng glucose. Glucose là dưỡng chất dễ được chuyển đổi thành năng lượng (ATP) trong ty thể—“nhà máy sản xuất năng lượng” của tế bào—vì vậy con người theo bản năng thích nhất loại nhiên liệu này.
Vì sao nhiên liệu chính của cơ thể là glucose chứ không phải chất béo?
Cơ thể ưu tiên sử dụng glucose từ thức ăn trước tiên; phần glucose còn dư sẽ nhờ insulin mà được dự trữ ngắn hạn dưới dạng glycogen ở “gan” và “cơ”. Glycogen dự trữ ở gan chủ yếu dùng để duy trì đường huyết nhằm đảm bảo các chức năng sống cơ bản, còn glycogen dự trữ ở cơ chủ yếu được tiêu hao khi vận động nhóm cơ đó.
Tuy nhiên, khả năng dự trữ glycogen ở gan và cơ có giới hạn; phần vượt quá sẽ chuyển thành triglyceride—dạng dự trữ năng lượng dài hạn—và được tích trữ trong tế bào mỡ, làm tăng mỡ cơ thể và gây tăng cân 1.
Não chỉ chiếm vỏn vẹn 2% trọng lượng cơ thể, nhưng năng lượng tiêu thụ lại lên tới khoảng 20% tổng lượng calo nạp vào mỗi ngày. Đây là một cơ quan tiêu hao năng lượng rất lớn 2.
Vì glucose là nguồn năng lượng quan trọng nhất của não, đường huyết luôn phải được duy trì trên một mức nhất định. Nếu chúng ta không ăn trong 2–3 ngày, do thiếu cung cấp carbohydrate, đường huyết sẽ giảm khiến não không hoạt động bình thường và có thể xảy ra vấn đề nghiêm trọng như suy giảm ý thức. Để ngăn điều này, cơ thể tự động tiết glucagon từ tuyến tụy, dùng glycogen đã dự trữ trong tế bào gan và cơ để tạo glucose, qua đó nâng đường huyết.
Hệ thống khẩn cấp nào sẽ hoạt động khi bạn ngừng ăn tinh bột?
Nếu việc cung cấp carbohydrate tiếp tục bị gián đoạn và glycogen dự trữ cũng dần cạn kiệt, cơ thể sẽ nhận diện đây là tình trạng khẩn cấp và bắt đầu quá trình tân tạo đường (gluconeogenesis)—tạo glucose từ protein hoặc chất béo 3.
Trong 2–3 ngày đầu sau khi ngừng cung cấp carbohydrate, cơ thể sản xuất glucose bằng cách phân giải protein cơ để lấy amino acid. Nhưng vì protein cực kỳ quan trọng cho sự sống, nếu tình trạng thiếu carbohydrate kéo dài thêm vài ngày, cơ thể sẽ kích hoạt một cơ chế khác nhằm bảo tồn protein (protein-sparing effect) 4.
Cơ thể bắt đầu quá trình tạo thể ketone (ketogenesis), dùng triglyceride—thành phần cấu tạo của mỡ cơ thể và là “kho dự trữ năng lượng dài hạn”—làm nhiên liệu để tạo năng lượng (*hình dưới -〉 cho thấy rõ: giai đoạn đầu nhịn ăn dùng amino acid trong cơ, còn khi nhịn ăn kéo dài thì chuyển sang dùng mỡ làm nhiên liệu) 5.
Khi triglyceride (một phân tử glycerol kết hợp với ba phân tử acid béo) bị phân giải, glycerol tạo ra sẽ được chuyển thành glucose 6.
Các acid béo sẽ được chuyển thành ketone (còn gọi là ketone bodies, gồm acetone, acetoacetate và beta-hydroxybutyrate). Acetone được thải ra qua hơi thở (có mùi trái cây đặc trưng, Rotten apple breath), còn hai chất còn lại được dùng làm nhiên liệu thay thế cho glucose 7.
Bình thường, não dùng glucose làm nhiên liệu chính; nhưng trong tình trạng khẩn cấp như vậy, hệ thống năng lượng sẽ thay đổi: ketone tạo ra từ quá trình phân giải mỡ (ketogenesis) có thể vượt qua hàng rào máu–não (blood-brain-barrier) và được sử dụng như nhiên liệu thay thế 8.
Ketone không chỉ dùng cho não mà còn có thể làm nhiên liệu thay thế glucose ở hầu hết các cơ quan như cơ, tim, thận… Tuy nhiên, ngoại lệ là gan và hồng cầu không thể sử dụng ketone và chỉ dùng glucose làm nhiên liệu 9, 10.
Vì vậy, dù bạn ăn rất nhiều chất béo và ở trạng thái “ketosis” với ketone dồi dào, cơ thể vẫn phải liên tục tạo và cung cấp glucose thông qua quá trình tân tạo đường (gluconeogenesis) từ amino acid của cơ và glycerol từ mỡ, để duy trì sự sống cho gan và hồng cầu.
Bí mật khiến chế độ Low-carb High-fat làm cân nặng giảm “dễ” nằm ở điểm sau. Ở người khoẻ mạnh, glucose dùng không hết trong điều kiện bình thường sẽ được dự trữ theo một tỷ lệ nhất định ở gan và cơ dưới dạng glycogen - một dạng dự trữ năng lượng ngắn hạn.
Ví dụ, với một nam trưởng thành 70 kg, giả sử có thể dự trữ khoảng 100 g ở gan và khoảng 400 g ở cơ. Lưu ý: nếu quy đổi 500 g glycogen dự trữ này ra năng lượng thì khoảng 2.000 kcal (4 kcal cho mỗi 1 g carbohydrate x 500 g), tương đương mức tiêu hao khuyến nghị trong một ngày của nam trưởng thành. Nghĩa là cơ thể chúng ta, một cách đáng kinh ngạc, đã dự trữ sẵn năng lượng để phòng cho khoảng một ngày nhịn ăn (hình dưới) 11.
Để dự trữ 1 g glycogen cần 3–4 g nước, vì vậy tổng khối lượng glycogen ngậm nước (hydrated glycogen) dự trữ bình thường sẽ vào khoảng 1,5–2,0 kg. Do đó, khi ngừng cung cấp carbohydrate khiến glycogen dự trữ ở gan và cơ bị tiêu thụ hết, cân nặng sẽ tự động giảm khoảng 1,5–2,0 kg 12.
Việc giảm cân nhanh ở giai đoạn đầu của chế độ Low-carb High-fat thực chất là do cạn kiệt glycogen dự trữ vốn có và lượng nước đi kèm với glycogen bị mất đi. Ngoài ra, ketone tạo ra từ phân giải mỡ là các anion không được tái hấp thu; khi được thải qua thận, chúng kéo theo mất thêm nước, gây tác dụng lợi tiểu.
Tại sao giảm cân theo chế độ Low-carb High-fat giai đoạn đầu khó được xem là “giảm mỡ”?
Khi ketosis kéo dài, để duy trì gan và hồng cầu—những mô không dùng được ketone—cơ thể sẽ vận hành quá trình chuyển amino acid từ protein cơ thành glucose để cung cấp năng lượng cho gan và hồng cầu; vì vậy cơ bắp bị phân giải dần, khiến cân nặng giảm nhiều hơn 13.
Trong 1–2 tuần đầu của chế độ Low-carb High-fat, cân nặng dễ giảm 2–3 kg khiến nhiều người rất hài lòng, nhưng thực chất là “nước” và “protein cơ” bị mất đi, chứ không phải giảm “mỡ cơ thể” không cần thiết - mục tiêu thật sự của giảm cân. Cuối cùng, theo thời gian, nhiều tác dụng phụ sẽ làm tổn hại sức khoẻ.
Vì vậy, đây là một chủ đề “hấp dẫn” đối với các nhà vận hành YouTube, blog hay tác giả sách về “ăn kiêng thương mại” nhằm mê hoặc người khác để kiếm tiền; nhưng vì không phải là giảm mỡ cơ thể, nên về mặt y học, tuyệt đối không thể khuyến nghị như một phương pháp giảm cân đúng nghĩa. Bởi đây là một dạng “Chế độ ăn lừa đảo (Gimmick diet)”.
Tuy nhiên, công chúng chỉ hào hứng với việc cân nặng giảm ngay lập tức; vì không biết sự thật, nên đến hôm nay vẫn bị “Low-carb High-fat” mê hoặc, lãng phí tiền bạc và làm hỏng sức khoẻ.
Xưa nay, nơi nào có tiền thì nơi đó đầy rẫy kẻ lừa đảo; vì vậy trong tiếng Latin có câu “Caveat emptor”. Câu này có nghĩa là "Người mua hãy thận trọng", hàm ý rằng người mua phải có trách nhiệm kiểm tra kỹ chất lượng hoặc khuyết tật của sản phẩm trước khi mua và cần phán đoán một cách thận trọng; bởi một khi giao dịch đã hoàn tất thì rất khó để truy cứu trách nhiệm của người bán. Trong sức khoẻ cũng vậy, “biết là sức mạnh”.
Bác sĩ y khoa Song Mu-ho, bác sĩ chuyên khoa Chấn thương chỉnh hình & Y học lối sống
Tài liệu tham khảo
1. M Dashty. A quick look at biochemistry: carbohydrate metabolism. Clinical biochemistry 2013;46(15):1339-1352.
2. ME Raichle, DA Gusnard. Appraising the brain's energy budget. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99(16):10237-10239.
3. Y Schutz. Protein turnover, ureagenesis and gluconeogenesis. Int J Vitam Nutr Res 2011;81(2):101-107.
4. JA Vazquez, SA Adibi. Protein sparing during treatment of obesity: Ketogenic versus nonketogenic very low calorie diet. Metabolism 1992;41(4):406-414.
5. PK Fazeli, ML Steinhauser. A critical assessment of fasting to promote metabolic health and longevity. Endocrine reviews 2025;46(6):856-876.
6. Clinidiabet https://clinidiabet.com/en/infodiabetes/cardiodiabetes/15.htm
7. L Laffel. Ketone bodies: a review of physiology, pathophysiology and application of monitoring to diabetes. Diabetes/metabolism research and reviews 2000;15(6): 412-426.
8. P Mergenthaler, U Lindauer, GA Dienel, et al. Sugar for the brain: the role of glucose in physiological and pathological brain function. Trends Neurosci 2013;36(10):587-597.
9. Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Ketone_bodies
10. R Van Wijk, WW Van Solinge. The energy-less red blood cell is lost: erythrocyte enzyme abnormalities of glycolysis. Blood 2005;106(13):4034-4042.
11. MA Denke. Metabolic effects of high-protein, low-carbohydrate diets. American Journal of Cardiology 2001;88(1):59-61.
12. SN Kreitzman, AY Coxon, KF Szaz. Glycogen storage: illusions of easy weight loss, excessive weight regain, and distortions in estimates of body composition. Am J Clin Nutr 1992;56(1 Suppl):292S-293S.
13. KD Hall, KY Chen, J Guo, et al. Energy expenditure and body composition changes after an isocaloric ketogenic diet in overweight and obese men. Am J Clin Nutr 2016;104(2):324-33.
