9 sự thật về quá trình trao đổi chất mà hầu hết chúng ta đều không biết

Trên đời này có 2 kiểu người, thứ nhất là kiểu chỉ cần hít không khi cũng cảm thấy béo và kiểu thứ 2 đó là… ăn như hạm đội mà vẫn không chịu béo. Chúng ta thật khó tìm ra câu trả lời cho những dạng câu hỏi như: Tại sao bạn tập luyện mãi mà không giúp bạn giảm cân, tại sao vừa giảm được vài kí lô cân nặng lại quay trở lại thậm chí còn tăng hơn trước… Tất cả những điều đó đến từ quá trình trao đổi chất mà không phải ai cũng có đủ kiến thức và cái nhìn toàn diện về quá trình diễn ra phức tạp này.

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn 9 sự thật về quá trình trao đổi chất, cùng tìm hiểu nhé!

Quá trình lấy thức ăn, nước uống, không khí từ môi trường xung quanh để tạo ra chất riêng cho cơ thể và thải những chất cặn bã ra môi trường được gọi chung là quá trình trao đổi chất.

1. Trao đổi chất là một quá trình diễn ra bên trong mỗi tế bào cơ thể bạn

Rất nhiều người nói về trao đổi chất như thể nó là một bộ phận hoặc cơ quan trong cơ thể. Nhưng trong thực tế, trao đổi chất dùng để định nghĩa một quá trình. Đó là một loạt các quá trình sinh hóa bên trong mỗi tế bào, chuyển đổi calo mà bạn ăn thành nguồn năng lượng giúp bạn sinh sống , Michael Jensen, một nhà nghiên cứu bệnh béo phì và quá trình trao đổi chất tại Viện Mayo Clinic cho biết.

“Ngay cả khi bạn không làm gì cả, quá trình trao đổi chất vẫn diễn ra. Nó được định nghĩa là quá trình trao đổi chất trong trạng thái nghỉ, hoặc trạng thái cơ bản. Đáng ngạc nhiên, chỉ tính riêng các bộ phận lớn trên cơ thể như não, gan, thận và tim, chúng đã chiếm tới phân nửa lượng calo được đốt cháy từ quá trình này.”

2. Hầu hết năng lượng bạn đốt cháy nhờ quá trình trao đổi chất trong trạng thái nghỉ

Có 3 cách chính mà cơ thể bạn đốt cháy năng lượng. Thứ nhất là sự trao đổi chất trong trạng thái nghỉ, năng lượng lúc này được dùng cho các chức năng cơ bản của cơ thể. Thứ hai, đó là năng lượng được sử dụng để tiêu hóa thức ăn, còn gọi là hiệu ứng nhiệt thực phẩm. Cuối cùng mới là năng lượng được sử dụng trong hoạt động thể chất.

Có một thực tế mà nhiều người không biết, đó là tỷ lệ trao đổi chất trong khi bạn nghỉ ngơi chiếm một lượng rất lớn calo mà bạn đốt cháy mỗi ngày. Mặt khác, hoạt động thể chất lại chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng năng lượng bạn sử dụng. Đó là cỡ 10-30%, trừ khi bạn là một vận động viên chuyên nghiệp hoặc lao động thể chất nặng.

Quá trình tiêu hóa thì chỉ đốt cháy 10% calo. “Có thể nói rằng đối với hầu hết mọi người, trao đổi chất trong trạng thái nghỉ chiếm từ 60-80% tổng năng lượng bạn tiêu thụ“, Alexxai Kravitz, một nhà nghiên cứu béo phì tại Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ cho biết. Khi bạn nghỉ ngơi, không phải là cơ thể cũng ngừng hoạt động. Kravitz cũng nói rằng: “Đây chính là lý do tại sao chẳng có gì đáng ngạc nhiên, khi tập thể dục chỉ dẫn đến những thay đổi nhỏ với cân nặng cơ thể.”

3. Quá trình trao đổi chất của mỗi người không giống nhau, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu tại sao lại vậy

Ngay cả khi hai người có kích thước và cấu tạo cơ thể giống nhau, sự trao đổi chất của họ vẫn có thể rất khác nhau. Một người có thể ăn thoải mái mà không hề bị tăng cân. Trong khi người còn lại, dù ăn uống kiêng khem đến mấy, vẫn béo lên. Tại sao điều này lại xảy ra?

Nó vẫn còn nằm trong một “hộp đen”, giáo sư Will Wong đến từ Trung tâm nghiên cứu Trao đổi chất và béo phì Johns Hopkins cho biết. “Chúng ra chưa thể hiểu được các cơ chế kiểm soát sự trao đổi chất trên con người“. Các nhà nghiên cứu chỉ có thể tìm thấy một số yếu tố giúp dự báo tốc độ trao đổi chất của một người. Chúng bao gồm: số lượng cơ nạc và mô mỡ, tuổi tác, yếu tố di truyền.

Riêng về yếu tố di truyền, các nhà khoa học cũng chưa biết được lý do tại sao mà một số gia đình có mức độ trao đổi chất cao hoặc thấp hơn bình thường. Giới tính cũng là một biến số được tính đến. Phụ nữ trong những so sánh tương đương luôn đốt cháy ít calo hơn so với nam giới. Jensen nói rằng đối với phụ nữ, sự trao đổi chất cũng bị ảnh hưởng bởi chu kỳ kinh nguyệt. “Một số phụ nữ có tốc độ trao đổi chất cao hơn trong nửa cuối chu kỳ kinh nguyệt, khi tỷ lệ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ có thể cao hơn tới 10%.“, Jensen nói. Trong thực tế thì bạn không thể đo lường một cách chính xác mức độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ của mình.

Có một số phương pháp kiểm tra nhắm đến mục đích này. Nhưng cho dù nó có sử dụng một buồng trao đổi chất cực kì hiện đại và đắt tiền, kết quả cũng chỉ ở mức tương đối tiệm cận. Đơn giản nhất thì bạn có thể sử dng những công cụ trực tuyến như trang web này. Nó sẽ ước tính sơ bộ mức độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ của bạn: Có bao nhiêu calo mà bạn đang đốt cháy mỗi ngày? Và nếu bạn cũng đang ăn chừng đó calo mà không tăng cân, có vẻ như phép tính cũng khá đúng.

4. Càng già đi, sự trao đổi chất sẽ càng chậm lại

Hiệu ứng này xảy ra từ từ và độc lập với lượng mô mỡ hoặc cơ bắp của bạn. Khi đã đến tuổi 60, bạn sẽ đốt cháy ít calo hơn so với khi bạn 20 tuổi. Jensen nói rằng sự suy giảm này diễn ra liên tục và bắt đầu ngay từ tuổi 18. Tại sao quá trình này xảy ra? Đó cũng là một câu hỏi mà các nhà khoa học chưa thể trả lời.

“Tại sao nhu cầu năng lượng của bạn lại giảm dần theo độ tuổi, ngay cả trong trường hợp bạn giữ cho mọi yếu tố khác gần như không thay đổi. Đó là một trong những bí ẩn lớn mà chúng ta chưa thể giải thích.“, Jensen nói.

5. Bạn thực sự không thể tăng tốc độ trao đổi chất để giảm cân

Có rất nhiều quảng cáo và lời giới thiệu liên quan đến cụm từ “tăng tốc độ trao đổi chất”. Thêm vào đó nữa là muốn giảm cân thì hãy tập thể dục nhiều hơn để tăng cơ bắp, ăn đa dạng các loại thực phẩm hoặc sử dụng thực phẩm chức năng.

Nhưng tất cả những điều này rất khó đem lại hiệu quả. Trong khi đúng là một số loại thực phẩm nhất định, ví dụ như cà phê, ớt, các loại gia vị…, có thể tăng tốc độ trao đổi chất của cơ thể trong trạng thái nghỉ lên một chút, sự thay đổi này không đáng kể và chỉ diễn ra trong thời gian ngắn.

Jensen nói chừng đó là chưa đủ để ảnh hưởng đến vòng eo của bạn. Tăng cơ bắp có vẻ sẽ hiệu quả hơn một chút. Đây là lí do: Một trong những biến số có hảnh hưởng đến mức độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ là lượng cơ bắp mà bạn đang có. Dù sở hữu một cân nặng như thế nào đi chăng nữa, càng nhiều cơ bắp trên cơ thể và càng ít chất béo, mức độ trao đổi chất của bạn càng cao.

Đó là bởi vì trong khi nghỉ ngơi, cơ bắp sử dụng nhiều năng lượng hơn chất béo. Bởi vậy, logic ở đây là nếu bạn có thể tăng cơ bắp và giảm mỡ trên cơ thể, bạn sẽ có mức độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ cao hơn và đốt cháy nhiều calo hơn.

Nhưng vẫn có một nghịch lý, Michael Rosenbaum, một giáo sư nghiên cứu trong lĩnh vực giảm cân và trao đổi chất tại Đại học Columbia cho biết. “Nếu bạn có nhiều cơ bắp hơn, nó sẽ đốt cháy nhiên liệu nhanh hơn. Nhưng đó chỉ là một nửa vấn đề. Phần còn lại, bạn sẽ phải chiến đấu chống lại xu hướng muốn ăn nhiều hơn, như là một hậu quả của việc trao đổi chất nhanh hơn“.

Nhiều người vẫn tập luyện nhưng không cưỡng lại được cơn đói. Cuối cùng, họ kết thúc quá trình với những bữa ăn nhiều hơn. Bên cạnh cơ bắp thì họ cũng tạo thêm nhiều chất béo hơn. Nó trở thành một vòng tròn mà chẳng có gì thay đổi. Hơn thế nữa một khi đã tập luyện, Jensen cho biết tập tăng cơ đã khó, quá trình duy trì khối lượng cơ bắp mới còn khó hơn. “Đối với hầu hết mọi người, đó là một điều không thực tế. Không có bất kỳ một phần nào của quá trình trao đổi chất trong trạng thái nghỉ mà bạn có thể áp sự kiểm soát sâu trên chúng.“, ông nói thêm. Bạn chỉ có thể đẩy nhẹ một chút vào quá trình trao đổi chất này. Và thật không may, càng lớn tuổi thì mức độ trao đổi chất càng giảm xuống.

6. Ăn kiêng có thể làm chậm quá trình trao đổi chất của bạn

Trong khi rất khó để tăng tốc quá trình trao đổi chất, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng có rất nhiều yếu tố có thể làm chậm nó. Jensen nói “Ăn kiêng chắc chắn ảnh hưởng lớn đến quá trình trao đổi chất trong trạng thái nghỉ. Thật không may, nó không đi theo hướng mà chúng ta mong muốn“.

Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã ghi lại một hiện tượng gọi là “thích ứng chuyển hóa”. Khi một ai đó giảm cân, mức độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ của họ cũng giảm xuống. Nhưng thậm chí nó còn giảm quá so với mức giảm cân của họ.

Cũng dễ hiểu khi giảm cân sẽ làm giảm tốc độ trao đổi chất bởi nó liên quan đến việc mất cơ bắp, cơ thể nhỏ hơn, nghĩa là nó sẽ cần ít nhiên liệu hơn để duy trì hoạt động. Nhưng sự duy giảm này được các nhà khoa học nhận thấy còn vượt quá mức mà nó đáng lẽ phải dừng lại.

Trong một nghiên cứu gần đây nhất về hiện tượng này công bố trên tạp chí Obesity, các nhà khoa học đã theo dõi các thí sinh tham gia một show truyền hình thực tế về giảm cân tại Mỹ. Cuối mùa, tất những người tham gia đã giảm cân khá hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu đã khảo sát các chỉ số như cân nặng, tỷ lệ chất béo, quá trình trao đổi chất, hooc-môn tại hai thời điểm: Một là ngay khi cuộc thi kéo dài 30 tuần kết thúc vào năm 2009. Lần thứ hai là thời điểm 6 năm sau.

Kết quả khá thất vọng, mặc dù sau chương trình tất cả các thí sinh đã giảm cân khá tốt, 6 năm sau, trọng lượng và vòng eo của họ đã quay trở lại. Trong số 14 thí sinh thì có tới 13 người tăng cân.

Thậm chí 4 trong số đó còn nặng hơn cả thời điểm trước cuộc thi. Một phát hiện đáng ngại hơn, đó là mức độ trao đổi chất của các thí sinh bị tụt giảm. Theo trọng lượng cơ thể, họ lẽ ra phải đốt cháy mức năng lượng cao hơn 500 Calo so với kết quả đo được. Nhưng thực tế, nó đã không cao đến vậy.

Hiệu ứng kéo dài tới 6 năm, trong khi cân nặng đã trở lại, mức độ trao đổi chất vẫn không tăng theo kịp. Sandra Aamodt, một nhà thần kinh học giải thích rằng hiệu ứng này có thể là cách cơ thể muốn tự bảo vệ nó trong một phạm vi cân nặng nhất định. Nó gọi là một “điểm cân nặng được thiết lập”. Một khi bạn tăng cân và giữ nguyên trọng lượng đó trong một thời gian dài, cơ thể sẽ coi đó là một điểm thiết lập mới.

Bởi vậy, khi bạn giảm cân, một loạt các thay đổi tinh tế trong cơ thể như tín hiệu não bộ và các hooc-môn sẽ làm chậm quá trình trao đổi chất trong trạng thái nghỉ. Nó khiến cho bạn tăng cảm giác đói, giảm cảm giác no khi ăn. Tất cả chỉ nhằm một mục đích là đưa bạn về mức cân nặng đã thiết lập. Trở lại với nghiên cứu những người tham gia show truyền hình giảm cân, các nhà nghiên cứu phát hiện ra hooc-môn leptin trong máu của họ giảm đáng kể.

Đây là hooc-môn điều chỉnh cảm giác đói. Sự gần như cạn kiệt trong mức leptin đã khiến các thí sinh phải chịu đựng cảm giác đói trong suốt cả ngày. Tại lần kiểm tra sau 6 năm, mức leptin của họ đã hồi phục, nhưng chỉ đặt mức 60% so với trước khi tham gia cuộc thi. “Tôi không nghĩ rằng có nhiều người để ý đến những quá trình trao đổi chất thay đổi lớn đến mức nào khi họ giảm cân“, Aarmodt nói. “Sự tăng và giảm cân nặng không có điểm đối xứng: Cơ thể phản kháng mạnh hơn khi cân nặng giảm xuống, so với khi nó tăng trở lại“.

Tuy nhiên, không phải tất cả các trường hợp giảm cân đều để lại sự tàn phá và làm chậm quá trình trao đổi chất. Ví dụ, sự tụt giảm leptin không xảy ra ở những người giảm cân nhờ phẫu thuật. Hơn nữa, số mẫu của nghiên cứu trên các thí sinh tham sự show truyền hình giảm cân chỉ là 14, nhiều chuyên gia sẽ cho rằng nó là chưa đủ cho một kết luận khái quát hóa.

Chính Jensen nói rằng các bệnh nhân của ông có thể giảm gần 10 kg trong vòng 4 tháng. Tuy nhiên, chưa có một dấu hiệu tụt giảm trao đổi chất quá mức nào được ghi nhận ở họ. “Chúng tôi không thực sự nhìn thấy sự sụt giảm đáng kể nào trong quá trình trao đổi chất ở trạng thái nghỉ. Với việc giảm cân chậm và đều, mức độ trao đổi chất được giữ cố định rất tốt“, Jensen cho biết.

7. Các nhà khoa học chưa thể hiểu tại sao tốc độ trao đổi chất chậm lại

Có một số giả thuyết, trong đó, điều khả nghi nhất liên quan đến quá trình tiến hóa. “Trải qua hàng trăm ngàn năm, chúng ta đã tiến hóa song song với việc phải đối mặt với những giai đoạn suy dinh dưỡng“, Rosenbaum cho biết. Vì vậy, bạn có thể đoán rằng DNA của con người sẽ chứa đầy các gen ủng hộ quá trình lưu trữ thêm calo dưới dạng mỡ.

Khả năng đó, phần nào, tăng tỷ lệ sinh tồn của chúng ta trong thời kỳ suy dinh dưỡng, đồng thời, tăng cả khả năng sinh sản để duy trì giống nòi. Đến tận ngày nay, logic mà nói thì việc khó giảm cân vẫn là một cơ chế của cơ thể bảo vệ con người khỏi giai đoạn suy dinh dưỡng, mặc dù tình trạng này hiếm thấy ở thế giới hiện đại.

Tuy nhiên, không phải tất cả các nhà khoa học đều đồng ý với giả thuyết này. John Speakman, một nhà nghiên cứu di truyền ngoại gen (epigeneticist) viết trong một phân tích năm 2013. Ông giải thích rằng lỗ hổng trong giả thuyết này là không phải ai trong số tất cả chúng ta đều béo.

Nếu giả thuyết trên cung cấp một lợi thế trong chọn lọc tự nhiên giúp con người tồn tại qua nạn đói, và nạn đói đã xảy ra với chúng ta trong quá khứ, thì các gen sẽ phải lan tỏa và phân bố cố định trên toàn bộ dân số. Tất cả chúng ta sẽ đều mang gen đó và cả xã hội sẽ mắc béo phì.

Tuy nhiên, rõ ràng là không phải vậy. Ngay cả ở những đất nước béo nhất thế giới, như Hoa Kỳ, vẫn còn có những nhóm người gầy mà không chịu béo, chiếm khoảng 20% dân số. Nếu nạn đói đã cung cấp một sự chọn lọc mạnh mẽ để lây lan các gen, một câu hỏi tiếp đó là làm thế nào mà nhiều người đã tránh được việc thừa kế những gen này?

Rosenbaum cũng nói thêm rằng: “Sự phát triển của khuynh hướng di truyền lưu trữ chất béo khá phức tạp. Nó liên quan đến một môi trường thường xuyên thay đổi, sự tương tác của các gen với môi trường đó và chính giữa các gen với nhau“. Làm thế nào những điều này làm việc chính xác vẫn là một bí ẩn.

Trong giả thuyết di truyền tương tự, các nhà nghiên cứu cũng đang cố gắng nghiên cứu về hội chứng chuyển hóa. Đó là một tập hợp các điều kiện bao gồm: tăng huyết áp, đường huyết, vòng eo, mức cholesterol hoặc triglyceride bất thường. Khi một người mắc hội chứng chuyển hóa, họ có nguy cơ gia tăng mắc các bệnh mãn tính bao gồm bệnh tim, đột quỵ và tiểu đường.

Một lần nữa, sự ảnh hưởng xảy ra như thế nào và tại sao một số người dễ mắc hội chứng chuyển hóa, trong khi số khác đứng ngoài vòng ảnh hưởng của nó vẫn là một câu hỏi chưa thể trả lời rõ ràng.

8. Trao đổi chất chậm lại không có nghĩa cố gắng giảm cân là vô nghĩa

“Trung bình, 15% những người đã giảm 10% cân nặng của họ hoặc hơn sẽ duy trì được điều đó“, Rosenbaum nói. Bởi vậy, việc giảm cân là hoàn toàn có thể.

Đối với những người đã cố gắng nhưng không thành công, Rosenbaum nói rằng điểm mấu chốt họ nên chú ý là lối sống. Bạn phải thay đổi nó và duy trì trong suốt một thời gian dài. Coi đó như là một cơ hội để giữ cho bệnh béo phì của bạn trong tầm kiểm soát.

Ông dẫn chứng về một nghiên cứu lớn ở Hoa Kỳ, phân tích trên 10.000 người đã giảm trên 13 kg và giữ được thành quả này sau 1 năm. Những người tham gia sẽ được điều tra về đặc điểm, thói quen, và hành vi giúp quản lý cân nặng của họ.

Cuối cùng, có một số điểm chung được rút ra: Họ theo dõi cân nặng ít nhất một lần mỗi tuần. Họ tập luyện thường xuyên ở nhiều mức độ khác nhau. Đi bộ là bài tập phổ biến nhất. Họ hạn chế lượng calo, tránh các thực phẩm giàu chất béo và quan tâm đến kích cỡ khẩu phần ăn. Họ cũng có xu hướng ăn sáng đầy đủ.

Kết quả cũng cho thấy rằng họ ăn uống rất đa dạng. Bởi vậy, không có một chế độ ăn tốt nhất cho việc giảm cân hoặc một thực phẩm cung cấp cho bạn con đường tắt. “Những người này thực hiện những sự thay đổi rất lớn trên chế độ ăn uống và kế hoạch tập luyện để duy trì cân nặng. Điều đó rất khó“, Rosenbaum nói.

9. Sự thật vui vẻ: Chim ruồi là loài có quá trình trao đổi chất nhanh nhất hành tinh

Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu nhiều mô hình trao đổi chất của động vật, với hi vọng nó cũng sẽ hé lộ một phần bí ẩn của con người.

Một mối quan tâm đặc biệt được dành cho chim ruồi. “Trong toàn bộ thế giới động vật có xương sống, chim ruồi là loài có tốc độ trao đổi chất nhanh nhất“, Wong cho biết. “Chúng có một đôi cánh đập từ 60-80 nhịp mỗi giây“.

Điều thú vị là chế độ ăn của chim ruồi chứa toàn các nguồn đường như mật hoa. Nếu tính theo tỷ lệ ở con người, mức độ đường trong máu của bất kể một con chim ruồi nào cũng khiến chúng mắc tiểu đường. Nhưng cuối cùng thì những con chim cũng quản lí được tình trạng này bằng cách “tập thể dục” với tốc độ đập cánh khủng khiếp.