Sara Parent, Bác sĩ Y Khoa Tự Nhiên – Naturopathic Doctor – N.D.
Liên Kết Nghiên Cứu
Kathleen Jade, Bác sĩ Y Khoa Tự Nhiên – Naturopathic Doctor – N.D.
Liên Kết Nghiên Cứu
Tiến sĩ Alexander G. Schauss, Thành viên của Trường Cao đẳng Dinh dưỡng Hoa Kỳ – Fellow of the American College of Nutrition – FACN
Giám Đốc Nghiên Cứu Cao Cấp
Chất điện giải là chất được tạo ra khi hòa tan muối trong dung dịch. Những ion dương và âm có thể dẫn điện, và do đó được gọi là “điện phân”. Ví dụ, muối ăn thông thường là natri clorua (NaCl). Khi hoà tan trong nước (hoặc máu), nó sẽ tách ra thành ion Natri tích điện dương (Na+) và ion Clo tích điện âm (Cl-). Chất điện phân quan trọng cho chức năng sinh lý ở người bao gồm natri (Na+), kali (K+), magiê (Mg2+) và clorua (Cl-).
Các chất điện giải này liên quan đến vô số các hoạt động thiết yếu cho sự sống, bao gồm sản sinh năng lượng, truyền dẫn thần kinh, co cơ, cân bằng pH, cân bằng chất lỏng, và nhiều hơn nữa. Điều tuyệt vời là cơ thể con người có thể tự điều chỉnh một số cơ chế để duy trì cân bằng điện giải thích hợp.
Tuy nhiên, nhiều tình huống đe dọa sự cân bằng này – môi trường khắc nghiệt, hoạt động thể lực nặng và chế độ ăn uống không đầy đủ làm cho cơ chế tự điều chỉnh của con người phải nhờ đến sự giúp đỡ từ bên ngoài. Nói cách khác, trong điều kiện bình thường hằng ngày, người khỏe mạnh sẽ đáp ứng các yêu cầu điện giải của họ bằng cách ăn và uống.
Khi hoạt động để thúc đẩy tiết nhiều mồ hôi và tăng hoạt động trao đổi chất, đặc biệt nguy cơ thiếu hụt bẩm sinh ở những người có lượng điện giải kém. Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như sự sụt giảm mạnh lượng khoáng chất tiêu thụ trong nước uống hoặc ăn trong thực phẩm, đặc biệt khi tiêu thụ quá nhiều natri có thể làm cho nhiều người bị mất cân bằng điện giải.
Natri và Clorua
Natri và clorua là các chất điện phân ngoại bào chính trong cơ thể người, natri cung cấp điện tích dương và clo là điện tích âm. Ngoài việc cung cấp sự cân bằng với nhau, các ion này rất cần thiết để duy trì lượng máu và pH (Schauss, 1998).
Natri và Clorua cũng là những chất điện giải chính bị mất đi trong mồ hôi, đặc biệt trong thời gian hoạt động kéo dài trong môi trường ấm và nóng. Người Mỹ trung bình tiêu thụ natri clorua nhiều hơn cần thiết, nhựng có một số cá nhân và tình huống mà trong đó các chất điện giải nên được bổ sung.
Những người bị chứng đổ mồ hôi nặng hơn bình thường, hoặc thông qua các hoạt động như chạy đường dài, vận động viên chuyên nghiệp, khai thác mỏ, công trình xây dựng, và lực lượng vũ trang, cần phải thay thế chất lưu và chất điện giải (đặc biệt là natri và clorua) để duy trì sự cân bằng lành mạnh.
Uống nước đôi khi có thể phản tác dụng, vì nó sẽ làm giảm độ thẩm thấu (nồng độ các ion) của chất lỏng ngoại bào, báo hiệu cho thận để thải ra thậm chí nhiều chất lỏng hơn để tìm sự cân bằng. “Máu loãng” cũng có xu hướng để tắt cơ chế khát.
Vì tập thể dục vất vả thực sự đòi hỏi hấp thu lượng chất lưu thay thế cao hơn lượng chất lưu đã mất, khát là một cách quan trọng để đảm bảo rằng các cá nhân sẽ thay thế một lượng chất lỏng thích hợp.
Ăn thực phẩm rắn là một cách hiệu quả để thay thế natri và clorua, tuy nhiên có rất nhiều trường hợp điều này là không thể hoặc không thực tế.
Do đó, bổ sung natri và clorua vào nước của những người thường xuyên ra mồ hôi sẽ không chỉ thay thế sự mất mát của các chất điện phân thiết yếu mà còn giúp duy trì lượng máu phù hợp, sự khát và cơ chế thận để duy trì thể tích máu và hydrat hóa (Maughan và Shirreffs, 1997).
Kali
Trong khi natri là cation ngoại bào chủ yếu (ion tích điện dương) thì kali là cation nội bào chính.
Chức năng bình thường của cơ thể người phụ thuộc vào sự cân bằng phức tạp của nồng độ kali và natri. Kali đóng một vai trò quan trọng trong truyền dẫn xung thần kinh, duy trì thể tích chất lỏng tế bào và pH, co cơ, chức năng tim, tăng trưởng mô và sửa chữa. Ngoài ra, kali giúp cơ thể chúng ta giữ được canxi, trong khi natri nhiều dẫn đến mất kali và canxi (Rhoades và Pflanzer, 1996; Schauss, 1998).
Kali không dễ bị mất trong mồ hôi, một phần bởi vì thành phần của mồ hôi tương tự như chất lỏng ngoại bào, và kali được tìm thấy chủ yếu trong nội bào.
Tuy nhiên, đổ mồ hôi kéo dài trong môi trường nóng dẫn đến mất kali thông qua mồ hôi, có thể có những hậu quả đáng kể. Ủy ban về Nghiên cứu Dinh dưỡng Quân đội, Ủy ban Thực phẩm và Dinh dưỡng đã công bố cuốn sách có tên Fluid Replacement and Heat Stress. Chương “Thiếu Kali là kết quả của việc huấn luyện trong thời tiết nóng” đưa ra kết luận rằng mất kali trong điều kiện khắc nghiệt có thể gây ảnh hưởng bất lợi cho dòng chảy của máu, chức năng cơ và lưu trữ năng lượng, làm suy giảm cả độ bền và hiệu suất (http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9071&page=117).
Magie
Magiê là cation nhiều thứ tư trong cơ thể. Gần 60% trong xương và phần còn lại được lưu trữ nội bào.
Magie có tác dụng trên nhiều chức năng của tế bào, bao gồm vận chuyển canxi và kali, tổng hợp DNA và protein, chuyển hóa năng lượng và duy trì lượng đường trong máu. Nó cũng rất quan trọng đối với chức năng thần kinh cơ và thông thường, bao gồm sự liên quan chính trong các cơn co tim và cơ trơn (Groff, Gropper và cộng sự, 1995).
Hầu hết người Mỹ tiêu thụ ít hơn yêu cầu trung bình ước tính đối với magiê. Điều này không có gì bí ẩn khi kiểm tra chế độ ăn tiêu chuẩn của Hoa Kỳ – các loại thực phẩm tinh chế đã loại bỏ magiê khỏi nhiều loại thực phẩm trong khi các phương pháp bổ sung lại dưỡng chất đã mất lạikhông bổ sung lại magiê.
Ví dụ, dầu oliu, dầu ngô và dầu đậu phộng không chứa magiê, trong khi nguyên thủy chúng là những nguồn giàu khoáng chất này.
Tương tự, bột trắng chứa magie ít hơn bột mì nguyên hạt (Seelig, 2003).
Các nguồn thực phẩm magie quan trọng khác bao gồm rau lá xanh và đậu, hiện diện ít trong chế độ ăn uống tiêu chuẩn ở Mỹ. Thêm vào đó, người ta tiêu thụ ít nước cứng hơn (nước có chứa magiê và canxi), và nhiều “nước mềm” hoặc nước cất (Seelig 1980).
Trang Web Magnesium (www.mgwater.com) nhấn mạnh khái niệm này với trích dẫn từ Groundwater Resources của British Columbia, Canada:
“Theo Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (1977) đã có hơn 50 nghiên cứu, ở 9 quốc gia, đã chỉ ra mối liên quan nghịch giữa độ cứng của nước và tử vong do bệnh tim mạch. Nghĩa là, những người uống nước thiếu magiê và canxi thường có vẻ dễ bị bệnh này hơn. Viện Hàn lâm khoa học Hoa Kỳ đã ước tính rằng nếu bổ sung canxi và magiê vào nước mềm có thể làm giảm tỷ lệ tử vong tim mạch hàng năm khoảng 150.000 ở Hoa Kỳ. “(Tiến sĩ Harold D. Foster, “Groundwater and Human Health”, Groundwater Resources of British Columbia, Ministry of Environment, Lands, and Parks and Environment Canada, pp 6.1-6.3 (in lại), 1994. (http://www.env.gov.bc.ca/wsd/plan_protect_sustain/groundwater/gwbc/C06_health.html)
Mặc dù chỉ mất một lượng magiê không đáng kể trong mồ hôi ở điều kiện bình thường nhưng vẫn có một số bằng chứng cho thấy việc kéo dài thời gian trong môi trường nóng và ẩm có thể làm giảm magiê huyết thanh, có thể có ý nghĩa lâm sàng ở những người có tình trạng magie cận biên.
Ngoài ra, mặc dù mức magiê có thể trở lại bình thường sau một số đợt tập huấn, trong một thời gian dài hoạt động thường xuyên, mức magiê có thể vẫn thấp hơn. Một giả thuyết cho rằng hoạt động trao đổi chất cao, ví dụ như trong thời gian kéo dài, làm tăng yêu cầu đối với magiê. Một cơ chế hợp lý có thể làm tăng sự phân giải lipolysis, hoặc sự đổ mỡ của chất béo có liên quan trực tiếp đến sự giảm magiê huyết tương (Rayssiguier, Guezennec và cộng sự, 1990).
Tiến sĩ Whang, trong bài báo của ông có tựa đề “Chuyển hóa chất điện giải và nước trong các hoạt động thể thao”, cho rằng việc bổ sung magiê vào thức uống thể thao giúp cho tuần hoàn máu khỏe mạnh, kiểm soát lượng đường trong máu và lượng kali (Whang, 1998).
Hơn nữa, một số nhà nghiên cứu thậm chí chỉ ra sự tương quan giữa mất magiê (và không phải là suy giảm natri truyền thống) trong sinh bệnh học của “chuột rút của người thợ mỏ – miner’s cramps” (một tình trạng, còn gọi là “chuột rút nhiệt”, trong đó trẻ vị thành niên, sau khi tiếp xúc kéo dài với một môi trường nóng, sẽ gặp chuột rút đau khi cố gắng bù nước lại bằng uống nước sạch) (Rayssiguier, Guezennec và cộng sự, 1990, Berning và Steen 1998).
Ngay cả ở Superbowl 2008, chơi ở nhiệt độ trung bình trong khoảng giữa thập niên 70, rất nhiều vận động viên thể thao đã phải rời khỏi sân chơi do chuột rút.
Kết luận
Tình trạng hydrat hóa và điện giải thích hợp là những khía cạnh cực kỳ quan trọng của sức khoẻ con người. Chắc chắn rằng với những chênh lệch lớn ở cả hai đều không tương thích với cuộc sống.
Mặc dù thiếu sự đồng thuận khoa học về những hàm ý chính xác của những thay đổi tinh tế hơn nhưng vẫn có bằng chứng rằng việc duy trì lượng chất lỏng và điện giải sẽ ảnh hưởng tích cực tới sức khoẻ và thể lực.
Cuộc sống hiện đại, và sự phụ thuộc vào thực phẩm chế biến, tăng tiêu thụ nước tinh khiết và/ hoặc nước cất, và đất cạn sử dụng để trồng hoa quả, rau cải và ngũ cốc, đã lên đến đỉnh điểm trong sự đáp ứng nhu cầu điện phân của chúng ta (ngoại trừ natri, tất nhiên).
Nhiều sở thích và công việc hoạt động dẫn đến mồ hôi làm tăng nhu cầu của chúng ta đối với những chất điện giải này. Có lẽ đã đến lúc phải khôi phục sự cân bằng điện phân bằng cách bổ sung các thực phẩm, chất bổ sung chế độ ăn uống và đồ uống đáp ứng tốt nhất nhu cầu điện phân của chúng ta.
Tài liệu tham khảo
Berning, J. R. and S. N. Steen (1998). Nutrition for Sports and Exercise. Gaithersburg, MD, Aspen Publishers.
Groff, J. L., S. S. Gropper, et al. (1995). Advanced Nutrition and Human Metabolism. St Paul, West Publishing Company.
Maughan, R. J. and S. M. Shirreffs (1997). “Recovery from prolonged exercise: restoration of water and electrolyte balance.” J Sports Sci 15(3): 297-303.
Rayssiguier, Y., C. Y. Guezennec, et al. (1990). “New experimental and clinical data on the relationship between magnesium and sport.” Magnesium Res 3(2): 93-102.
Rhoades, R. and R. Pflanzer (1996). Human Physiology. Ft Worth, Saunders College Publishing.
Schauss, A. (1998). Minerals, Trace Elements, and Human Health. Tacoma, AIBR Press.
Seelig, M. S. (1980). Magnesium Deficiency in the Pathogenesis of Disease: Early Roots of Cardiovascular, Skeletal, and Renal Abnormalities. New York, Plenum Medical Book Company.
Seelig, M. S. (2003). The magnesium factor. New York, Penguin.
Whang, R. (1998). “Electrolyte & water metabolism in sports activities.” Compr Ther24(1): 5-8.
