Chạy marathon từ lâu đã được nhiều người coi là một hoạt động “quá sức” để tốt cho sức khỏe.
Điều này chắc chắn đã góp phần khiến cuộc đua marathon của phụ nữ tại Thế vận hội không được tổ chức cho đến năm 1984.
Ngược lại, những người chạy bộ thông thường lại nghĩ rằng nếu một ngôi sao nổi tiếng có thể chạy marathon, thì có lẽ chạy marathon cũng không đến mức quá khắc nghiệt.
Dù chạy marathon không gây hại, nhưng phải thừa nhận rằng nó đặt một gánh nặng không nhỏ lên cơ thể trong suốt quãng đường 42,195 km.
Ví dụ, nếu bạn chạy marathon với tốc độ 5 phút mỗi dặm, bạn sẽ phải tăng mức tiêu hao năng lượng lên gấp 15 lần trong hơn hai tiếng.
Ngay cả những vận động viên hoàn thành cuộc đua sau hơn bốn giờ cũng phải duy trì tốc độ trao đổi chất gấp 10 lần bình thường.
Những yêu cầu năng lượng kéo dài này đòi hỏi hệ hô hấp, nội tiết và thần kinh cơ phải hoạt động ở cường độ cao suốt một thời gian dài không tưởng.
Không ngạc nhiên khi câu chuyện về Pheidippides chạy từ Marathon đến Athens đã trở thành một truyền thuyết bi thảm về cái chết của người đầu tiên chạy marathon.
Rất may là các nhà khoa học đã nghiên cứu những căng thẳng sinh lý của việc chạy marathon.
Kết quả từ những nghiên cứu này giúp những ai đang có ý định chạy marathon hiểu rõ hơn những gì họ sẽ đối mặt và nhắc nhở các vận động viên dày dạn về sự kỳ diệu của cơ thể con người.
ĐỘT TỬ
Câu chuyện sinh lý học về chạy marathon bắt đầu với Pheidippides, người được cho là đã chạy từ cánh đồng Marathon đến thành phố Athens để báo tin chiến thắng của quân Athen trước người Ba Tư.
Khi đến nơi, Pheidippides kêu lên “Hãy vui mừng, chúng ta đã chiến thắng” và gục ngã – nhưng có thật là vậy không?
Độ chính xác của câu chuyện này đã bị đặt dấu hỏi bởi các học giả hiện đại (Martin và Gynn 2000); tuy nhiên, kết cục bi thảm của Pheidippides vẫn tái hiện trong cuộc sống của vài vận động viên marathon mỗi năm.
Chạy marathon thực sự gây căng thẳng đến mức nào cho cơ thể?
Những câu hỏi về tác động của chạy marathon đã được giải đáp tại hội thảo The Marathon: Physiological, Medical, Epidemiological, and Psychological Studies vào năm 1976. Giả thuyết nổi bật nhất về marathon là của Tiến sĩ Tom Bassler (1977), người cho rằng việc chạy marathon có thể giúp ngăn chặn sự phát triển của mảng bám mỡ trong động mạch vành.
Nói cách khác, chạy marathon có thể ngăn ngừa bệnh động mạch vành (CAD).
Bassler so sánh các vận động viên marathon với các chiến binh Masai và người Tarahumara không mắc bệnh tim mạch, bởi họ đều duy trì lối sống năng động, ăn uống lành mạnh và có động mạch vành rộng, khỏe mạnh.
Sau khi xem xét nguyên nhân tử vong của các vận động viên marathon trong 10 năm trước, Bassler tuyên bố rằng “không có báo cáo nào về cái chết do CAD đã được chứng minh bằng sinh thiết ở những người đàn ông chạy 42K.”
Mặc dù ông thừa nhận rằng một số vận động viên đã qua đời khi chạy marathon, nhưng kết luận rằng những cái chết đó là do các yếu tố khác như bệnh tim không xơ vữa (chẳng hạn như viêm cơ tim hoặc co thắt động mạch vành), dị tật bẩm sinh, tăng nhiệt hay tập luyện không đủ.
Đáng khen ngợi là Bassler cũng thừa nhận rằng chế độ ăn ít chất béo và việc không hút thuốc đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển khả năng miễn dịch với bệnh tim. Ông kết luận rằng liệu chạy marathon có mang lại sự bảo vệ tuyệt đối khỏi CAD hay không sẽ được chứng minh trong vòng 10 năm tiếp theo.
Tại cùng hội thảo, tuyên bố của Bassler đã bị phản bác với bốn trường hợp được ghi nhận về các vận động viên marathon tử vong do CAD (Noakes và cộng sự, 1977).
Noakes (1987) đã củng cố quan điểm phản đối của mình bằng một báo cáo tiếp theo với tổng cộng 36 trường hợp được ghi nhận về cơn đau tim hoặc đột tử ở các vận động viên marathon trước năm 1984.
Trong số 27 vận động viên có sẵn kết quả chụp mạch, khám nghiệm tử thi hoặc điện tâm đồ, 25 người cho thấy có dấu hiệu của bệnh động mạch vành (CAD). Đột tử xảy ra ở 22 trong số 36 vận động viên, với 19 trong số đó tử vong trong hoặc ngay sau khi chạy marathon hoặc trong vòng 24 giờ sau một buổi chạy dài.
Mặc dù báo cáo này cho thấy rõ ràng rằng chạy marathon không đảm bảo một cuộc sống không có CAD, nhưng cần lưu ý rằng các yếu tố như hút thuốc và chế độ ăn uống mà Bassler đề cập đã không được xét đến.
Tuy nhiên, bằng chứng rõ ràng nhất chống lại lý thuyết của Bassler đến từ một trường hợp nghiên cứu đầy bất hạnh.
Jim Fixx là một người thừa cân, căng thẳng và nghiện thuốc lá, với cha của ông bị nhồi máu cơ tim ở tuổi 35 và qua đời sau đó tám năm.
Do chấn thương khi chơi tennis, Fixx bắt đầu chạy bộ và dần dần hoàn thành nhiều cuộc đua marathon, thậm chí viết nên cuốn sách bán chạy *The Complete Book of Running*.
Vì có tiền sử gia đình mắc bệnh tim và đam mê chạy bộ, Fixx dễ dàng đồng tình với lý thuyết của Bassler. Niềm tin này có thể là lý do tại sao Fixx đã bỏ qua các cơn đau ngực khi chạy, hi vọng rằng chúng sẽ tự hết nếu ông tiếp tục chạy (Plymire 2002).
Đáng buồn thay, đam mê chạy bộ của ông đã chấm dứt trên một con đường ở Vermont vào năm 1984 khi Jim Fixx qua đời vì cơn đau tim giữa một buổi chạy.
Khám nghiệm tử thi cho thấy một động mạch vành bị tắc hoàn toàn, một động mạch khác bị tắc 80% và có dấu hiệu của các cơn đau tim trước đó.
Cái chết của Jim Fixx đã thuyết phục cả thế giới rằng không chỉ chạy marathon không thể ngăn ngừa CAD, mà nó thậm chí có thể dẫn đến đột tử.
Điều này đúng, nhưng nguy cơ đột tử cao hơn ở những vận động viên marathon có tiền sử gia đình dương tính, mức cholesterol cao, và các dấu hiệu cảnh báo như đau thắt ngực, buồn nôn, hoặc khó chịu ở vùng thượng vị (Noakes 1987).
Điều này đã được Maron và cộng sự (1996) xác nhận khi họ định lượng nguy cơ của chạy marathon với dữ liệu từ các cuộc đua *Marine Corp* từ năm 1976 đến 1994 và từ *Twin Cities* từ năm 1982 đến 1994. Trong tổng số 215.413 vận động viên, có bốn trường hợp tử vong, gồm ba nam và một nữ.
Một trong số các vận động viên nam gặp cơn đau ngực ở dặm 20 và qua đời 15 phút sau khi hoàn thành cuộc đua, trong khi ba người khác tử vong trên đường chạy.
Cả ba vận động viên nam đều tử vong vì cơn đau tim, trong khi người phụ nữ qua đời do sự bất thường của xuất phát động mạch vành chính trái trên động mạch chủ, dẫn đến cung cấp máu không đủ cho tim.
Hai trong số các vận động viên nam có tắc nghẽn đáng kể (hơn 50%) ở ba động mạch, trong khi vận động viên còn lại bị tắc nghẽn ở hai động mạch.
Roberts và Maron (2005) đã công bố một báo cáo cập nhật với dữ liệu đến năm 2004 cho hai cuộc đua trên. Có thêm một trường hợp tử vong với số lượng vận động viên hoàn thành tương đương như trong nghiên cứu trước đó. Kết hợp dữ liệu lại, có năm trường hợp tử vong và bốn ca hồi sức thành công ở tám nam và một nữ.
Nguy cơ đột tử được cải thiện lên 1 trong 220.000 vận động viên hoàn thành. Các tác giả lưu ý rằng nguy cơ giảm có thể do sự hiện diện của thiết bị sốc điện ngoài (AED), nhờ đó có ba ca đau tim không tử vong trong nghiên cứu mới so với chỉ một trong nghiên cứu ban đầu.
Một nghiên cứu khác đã ghi nhận tám trường hợp đột tử trong hơn 840.000 vận động viên, tỷ lệ gần 1 trên 100.000, trong 19 năm của các cuộc đua marathon tại London và New York City (Pedoe 2000).
Để xác định chính xác nguy cơ đột tử từ chạy marathon cần phải tính đến mức độ bệnh tim có sẵn, chất lượng chăm sóc y tế tại cuộc đua, và thu thập thêm nhiều dữ liệu hơn.
Tuy nhiên, đáng chú ý là tỷ lệ rủi ro đột tử từ chạy marathon được ước tính tốt hơn so với tỷ lệ một tử vong trong 15.000 người chạy bộ (Thompson et al. 1982) hoặc một tử vong trong 18.000 người tập thể dục nói chung (Siscovick et al. 1984).
Một số nghiên cứu đã xem xét các dấu hiệu tổn thương tim ngay sau khi hoàn thành marathon (Kratz et al. 2002; Siegel et al. 1997; Lucia et al. 1999).
Mức độ protein thường được sử dụng để chẩn đoán tổn thương tim tăng nhẹ, cho thấy tim bị căng thẳng nhẹ, nhưng không đạt đến mức độ như khi bị nhồi máu cơ tim.
Tuy nhiên, đã có những trường hợp được ghi nhận về những người bị ngừng tim mà không có bằng chứng CAD. Green et al. (1976) đã tìm thấy tổn thương rộng ở tim, nhưng không có CAD, ở một vận động viên marathon 44 tuổi bị ngất sau 24 dặm và sau đó qua đời.
Ratliff và cộng sự (2002) báo cáo về một vận động viên 22 tuổi có động mạch vành bình thường, bị ngừng tim ngay tại vạch đích. Vận động viên này sống sót, nhưng do suy thận cấp từ việc mất nước và sử dụng thuốc chống viêm không steroid (NSAID), anh ta đã bị hoại tử ở chân phải và phải cắt bỏ.
Khả năng của tim trong việc bơm máu hiệu quả đã được nghiên cứu ở những vận động viên sau khi chạy marathon.
Ví dụ, Neilan et al. (2006) đã phát hiện chức năng tim suy giảm nhẹ và kéo dài trong vòng một tháng. Do đó, bất kỳ ai đang cân nhắc tham gia marathon, đặc biệt là người trên 45 tuổi, nên kiểm tra sức khỏe với bác sĩ trước khi bắt đầu tập luyện.
TĂNG THÂN NHIỆT (HYPERTHERMIA)
Ngoài việc cung cấp máu giàu oxy cho cơ thể, tim còn có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bằng cách bơm máu ấm ra da, nơi nhiệt được giải phóng qua quá trình bốc hơi của mồ hôi.
Trong một cuộc chạy marathon, việc sản sinh và tiêu hao nhiệt có thể tăng lên gấp 10 lần.
Khi chạy trong điều kiện độ ẩm cao và tình trạng mất nước, việc thoát nhiệt trở nên khó khăn hơn. Độ ẩm cao cản trở quá trình bốc hơi, trong khi mất nước làm suy giảm khả năng truyền nhiệt từ cơ đến da.
Cả hai tình huống này đều khiến nhiệt độ cơ thể tăng lên, làm tăng nguy cơ gặp phải các vấn đề liên quan đến nhiệt. Khi nhiệt độ cơ thể đạt từ 105 đến 106 độ F, người chạy có thể gặp phải tình trạng suy yếu cơ bắp và mất phương hướng; khi nhiệt độ gần 107 độ F, người chạy có thể bị ngất xỉu.
Nếu không có khả năng thoát nhiệt qua quá trình bốc hơi, nhiệt độ cơ thể có thể tăng nhanh đến mức gây ra các vấn đề về nhiệt chỉ sau 15 đến 20 phút chạy. Ngay cả khi mồ hôi vẫn hoạt động, không hiếm thấy các vận động viên marathon hoàn thành quãng đường 42,195 km với nhiệt độ cơ thể lên đến 105 độ F.
Tuy nhiên, các vấn đề liên quan đến nhiệt có thể xảy ra ngay cả trong điều kiện thời tiết ôn hòa hơn.
Ví dụ, trong cuộc thi Chicago Marathon năm 2001, một người đàn ông 22 tuổi đã gục ngã chỉ còn cách vạch đích 300 yard khi anh gần chạm mốc ba giờ.
Dù được chăm sóc y tế kịp thời, anh vẫn không qua khỏi và nhiệt độ cơ thể của anh được ghi nhận là 107 độ F, mặc dù thời tiết khi đó chỉ ở khoảng 50 độ F (Nevala 2001).
Theo Cheuvront và Haymes (2001), tình trạng tăng thân nhiệt khi chạy marathon có thể do nhiều yếu tố như khí hậu, mất nước, hoặc tốc độ chuyển hóa cao khi chạy nhanh hơn bình thường, hay sự kết hợp của nhiều yếu tố.
Ngoài ra, một số vận động viên marathon có thể mặc quá nhiều lớp áo hoặc không kịp loại bỏ bớt khi nhiệt độ không khí tăng lên trong suốt cuộc đua. Mặc dù không thể kiểm soát được khí hậu, người chạy marathon vẫn có thể thực hiện nhiều biện pháp khác để phòng tránh tình trạng tăng thân nhiệt.
Vì mất nước làm giảm lượng máu có sẵn để giải nhiệt, một cách để ngăn ngừa tăng thân nhiệt là uống nước tương đương với lượng nước đã mất qua mồ hôi. Tỷ lệ đổ mồ hôi trung bình của các vận động viên là 1,2 lít mỗi giờ. Tuy nhiên, hầu hết các vận động viên không thể hoặc không muốn uống đủ lượng nước như vậy.
Thông thường, người chạy chỉ uống khoảng 200 ml mỗi giờ và hiếm khi uống quá 1 lít mỗi giờ. Do đó, việc mất từ 2 đến 10% trọng lượng cơ thể qua mồ hôi không phải là điều hiếm gặp.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc mất nước chỉ ở mức 3% trọng lượng cơ thể cũng đủ để làm giảm hiệu suất của người chạy (Cheuvront và Haymes 2001). Tuy nhiên, mất nước không phải là yếu tố duy nhất làm tăng nhiệt độ cơ thể.
Có bằng chứng cho thấy tốc độ sản sinh năng lượng cao, hoặc tỷ lệ chuyển hóa khi chạy, có ảnh hưởng mạnh hơn. 30 vận động viên đã được đo mức độ mất nước và ước tính tỷ lệ chuyển hóa trong cuộc thi marathon Cape Peninsula năm 1987 (Noakes và cộng sự, 1991).
Những giá trị này sau đó được so sánh với nhiệt độ cơ thể của họ được đo trong vòng hai đến năm phút sau khi hoàn thành cuộc đua. Kết quả cho thấy không phải mức độ mất nước, mà chính tỷ lệ chuyển hóa trong bốn dặm cuối cùng của cuộc đua có mối tương quan mạnh nhất với nhiệt độ cơ thể.
Về cuối cuộc marathon, khi tốc độ và sức lực tăng lên, cơ thể trở nên kém hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng, dẫn đến việc tạo ra nhiều nhiệt thừa, và từ đó đẩy nhiệt độ cơ thể tăng cao hơn nữa.
Cheuvront và Haymes (2001) đã tổng hợp dữ liệu từ 12 nghiên cứu về mất nước ở các vận động viên chạy. Kết quả của họ cũng cho thấy có mối tương quan đáng kể giữa tốc độ chạy và nhiệt độ cơ thể, nhưng không có mối tương quan rõ ràng giữa mất nước và nhiệt độ cơ thể.
HẠ NATRI MÁU (HYPONATREMIA)
Liệu việc mất nước khi chạy marathon có bị cường điệu hóa quá mức không? Có thể là vậy, đặc biệt khi số lượng các ca ngộ độc nước, hay hạ natri máu, ngày càng tăng trong các cuộc thi marathon gần đây.
Nguyên nhân chính gây ra hạ natri máu, hay mức natri trong máu thấp, là do uống quá nhiều nước, khiến nồng độ natri bị pha loãng. Mức natri thấp gây sưng não hoặc phù não, có thể dẫn đến tử vong.
Davis và cộng sự (2001) đã phát hiện 26 ca hạ natri máu trong hơn 34.000 vận động viên tại giải San Diego Rock ‘n’ Roll Marathon các năm 1998 và 1999. Nghiên cứu cho thấy hạ natri máu phổ biến hơn ở phụ nữ, những người chạy chậm (kết thúc sau bốn giờ), và những người sử dụng thuốc chống viêm không steroid (NSAIDs).
Tương tự, Hew và cộng sự (2003) báo cáo 21 trường hợp hạ natri máu tại giải Houston Marathon năm 2000. Số ca giữa nam và nữ tương đối đồng đều, nhưng hạ natri máu vẫn phổ biến hơn ở những người chạy chậm và những người dùng NSAIDs.
Phụ nữ có nguy cơ cao hơn do lượng nước cần để làm loãng natri ít hơn ở những người có cơ thể nhỏ hơn; ngoài ra, estrogen có thể góp phần làm tăng nguy cơ phù não một khi quá trình này bắt đầu.
Những người chạy chậm có nguy cơ cao hơn vì họ có nhiều thời gian hơn để uống quá nhiều nước trong suốt cuộc đua. Ví dụ, Hew và cộng sự (2003) phát hiện rằng những người bị hạ natri máu uống gần gấp đôi lượng nước so với những người khác và ở trên đường đua lâu hơn từ một đến hai giờ.
Thêm vào đó, NSAIDs có thể làm tăng tác động của hormone chống bài niệu, làm tăng giữ nước. Hạ natri máu có thể phát triển sau khi hoàn thành marathon khi sự thay đổi hormone khiến cơ thể hấp thụ nhiều nước hơn, kết hợp với lượng natri đã mất qua đường tiểu.
Hạ natri máu là hiện tượng hiếm gặp, xảy ra ở chưa đến 0,3% vận động viên marathon, nhưng số ca đã tăng từ năm 1993 đến 2000 (Hew et al. 2003). Tuy nhiên, sự gia tăng này đã được ngăn chặn nhờ vào việc nâng cao nhận thức về nguy cơ uống quá nhiều nước từ các phương tiện truyền thông và ban tổ chức cuộc đua.
Mặt khác, uống nước hoặc nước thể thao khi chạy marathon không nên bị né tránh.
Dù nhiều nghiên cứu cho thấy nhiệt độ cơ thể tăng liên quan nhiều hơn đến tốc độ chạy hơn là mất nước, nhưng các nghiên cứu này không xem xét tác động của mất nước đến hiệu suất thực tế.
Mặc dù mất nước có thể không liên quan trực tiếp đến tăng nhiệt độ cơ thể, nhưng việc uống đủ nước trong suốt marathon giúp duy trì lưu lượng máu thích hợp đến các cơ bắp, đáp ứng nhu cầu năng lượng cao khi chạy. Ngoài ra, nước uống thể thao chứa chất điện giải giúp ngăn ngừa hạ natri máu và cung cấp thêm năng lượng từ đường.
Lời khuyên tốt nhất là uống nước một cách hợp lý trước và trong suốt cuộc đua. Các khuyến nghị phổ biến cho vận động viên marathon là uống 20 ounce nước trong hai đến ba giờ trước cuộc đua và thêm 8 ounce nữa 30 phút trước khi bắt đầu.
Trong suốt cuộc đua, vận động viên nên uống 8 đến 10 ounce nước hoặc nước thể thao mỗi 10 đến 20 phút, và sau đó uống thoải mái sau khi hoàn thành cuộc đua.
HẠ THÂN NHIỆT (HYPOTHERMIA)
Đôi khi, thay vì tăng thân nhiệt, hạ thân nhiệt mới là mối lo chính đối với các vận động viên marathon. Giữa năm 1982 và 1987, giải Glasgow Marathon được tổ chức trong điều kiện nhiệt độ từ 39,5 đến 59,3 độ F (Ridley et al. 1990).
Tại giải Bostonfest Marathon năm 1983, 11,5% vận động viên yêu cầu hỗ trợ y tế, với chẩn đoán phổ biến nhất là hạ thân nhiệt (Jones et al. 1985). Rõ ràng, nguy cơ hạ thân nhiệt tăng cao trong điều kiện thời tiết lạnh, gió, hoặc mưa; tuy nhiên, Hiệp hội Y học Thể thao Hoa Kỳ (1996) đã chỉ ra nhiều yếu tố khác có thể làm giảm nhiệt độ cơ thể.
Ví dụ, nếu nửa sau của cuộc đua chạy chậm hơn nửa đầu, không đủ nhiệt có thể được sinh ra để duy trì nhiệt độ cơ thể. Thêm vào đó, mồ hôi tích tụ có thể thấm vào quần áo, kéo thêm nhiệt ra khỏi cơ thể.
Hạ thân nhiệt cũng có thể xảy ra sau khi cuộc đua kết thúc, khi nhiệt từ cơ thể toả ra môi trường không khí lạnh xung quanh.
Biện pháp phòng ngừa tốt nhất chống lại hạ thân nhiệt là mặc nhiều lớp quần áo, với lớp ngoài chống gió và nước. Các lớp quần áo nên được tháo bỏ khi nhiệt độ không khí tăng để tránh tăng thân nhiệt, và các lớp quần áo ướt nên được thay thế.
Dù không phổ biến như tăng thân nhiệt, số ca hạ thân nhiệt có thể tăng lên khi các giải chạy địa hình và khám phá ngày càng phổ biến. Hạ thân nhiệt không chỉ làm tê liệt tay chân hay mũi mà có thể gây ra các rối loạn nhịp tim nghiêm trọng, đe dọa tính mạng, do đó nó không nên bị coi nhẹ so với tăng thân nhiệt.
SỰ CẠN KIỆT GLYCOGEN
Bữa tối nạp carbohydrate đã trở thành một phần không thể thiếu trong các sự kiện trước ngày thi marathon hiện đại.
Và điều này hoàn toàn hợp lý!
Khi kết hợp các yếu tố lại với nhau, nạp carbohydrate là một chiến lược có ý nghĩa rõ ràng. Chất carbohydrate cung cấp năng lượng cho cơ bắp nhanh hơn so với chất béo và rất cần thiết cho hiệu suất tối ưu khi hoạt động aerobic.
Bên trong cơ thể, carbohydrate được tìm thấy dưới dạng glycogen trong cơ và gan, cùng với glucose trong máu.
Trong suốt quá trình chạy marathon, cơ bắp sử dụng năng lượng từ glycogen có sẵn trong tế bào cơ và từ glucose trong máu. Khi lượng glucose trong máu cạn kiệt, gan sẽ chuyển đổi glycogen của nó thành glucose và giải phóng vào máu để duy trì nguồn cung cấp glucose ổn định cho cơ bắp.
Khi vận động kéo dài, lượng glycogen cạn kiệt, buộc cơ bắp phải chuyển sang sử dụng nguồn năng lượng từ chất béo, vốn đốt cháy chậm hơn.
Sự thay đổi này không thể nào bị bỏ qua. Các vận động viên marathon thường mô tả cảm giác như đâm đầu vào một bức tường, hay còn gọi là “bonking”. Đồng thời, người ta cũng biết rằng chế độ ăn giàu carbohydrate có thể gia tăng lượng glycogen dự trữ trong cơ và gan.
Vì vậy, nếu sự cạn kiệt glycogen dẫn đến giảm tốc độ chạy và chế độ ăn giàu carbohydrate có thể tăng lượng glycogen dự trữ, thì nạp carbohydrate nên giúp ngăn ngừa hoặc trì hoãn cú đâm tường này.
Khi Hawley và cộng sự (1997) xem xét các nghiên cứu về nạp carbohydrate từ tất cả các môn thể thao sức bền, họ phát hiện rằng việc nạp carbohydrate giúp cải thiện hiệu suất trong các môn thể thao kéo dài hơn 90 phút.
Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào thực hiện với một cuộc đua marathon đầy đủ. Gần nhất là các nghiên cứu xem xét tác động của việc nạp carbohydrate đến thời gian hoàn thành cuộc đua 30K. Karlsson và Saltin (1971) nhận thấy nạp carbohydrate giúp cải thiện thời gian hoàn thành 30K trung bình gần tám phút (143.0 xuống 135.3 phút).
Sự cải thiện thời gian này chủ yếu do các vận động viên không phải giảm tốc độ, thay vì có thể chạy nhanh hơn. Tương tự, sáu người đàn ông đã giảm trung bình 3.6 phút (131.0 xuống 127.4 phút) sau khi tăng lượng carbohydrate tiêu thụ thêm 200 gram trong tuần trước cuộc đua (Williams và cộng sự, 1992).
Các nghiên cứu khác đã xem xét liệu nạp carbohydrate có thể kéo dài thời gian chạy đến khi kiệt sức hay không. Tổng quan cho thấy, các đối tượng có thể chạy lâu hơn từ 10 đến 66 phần trăm ở mức nỗ lực tối đa 70 đến 75 phần trăm sau khi đã nạp carbohydrate (Brewer et al., 1988; Chryssanthopoulos et al., 2002; Galbo et al., 1967; Lamb et al., 1991).
Mặt khác, một nghiên cứu của Sherman và cộng sự (1981) nhận thấy rằng mặc dù ăn chế độ ăn 70 phần trăm carbohydrate trong ba ngày giúp tăng lượng glycogen cơ, nhưng không cải thiện thời gian chạy 20.9K so với chế độ ăn 50 phần trăm carbohydrate.
Ngoài ra, trong phần hai của nghiên cứu của Lamb et al. (1991), thời gian chạy đến khi kiệt sức tăng thêm 16 phút, nhưng không khác biệt đáng kể so với nhóm không nạp carbohydrate.
Mặc dù nạp carbohydrate có vẻ hiệu quả với hầu hết các vận động viên, nhưng nó cũng có những hạn chế. Việc tiêu thụ quá nhiều calo dưới danh nghĩa nạp carbohydrate có thể dẫn đến tăng cân, khiến nhu cầu năng lượng cho việc chạy marathon tăng lên.
Thêm vào đó, mỗi gram glycogen lưu trữ kéo theo khoảng 3 gram nước, có thể khiến vận động viên cảm thấy nặng nề hoặc đầy bụng. Ngoài ra, có thể hạ đường huyết, chứ không phải cạn kiệt glycogen cơ, mới là mối lo ngại lớn hơn.
Nếu một vận động viên không tiêu thụ carbohydrate trong suốt quá trình chạy marathon, việc cạn kiệt glycogen trong gan có thể xảy ra sau khoảng hai giờ, dẫn đến hạ đường huyết. Mặc dù việc cạn kiệt glycogen trong cơ có thể mất thời gian hơn, hạ đường huyết từ cạn kiệt glycogen gan có thể làm giảm tốc độ chạy do thiếu kích thích từ thần kinh (Noakes, 2003).
Vấn đề là não ưu tiên sử dụng glucose làm nguồn nhiên liệu, và hạ đường huyết ảnh hưởng đến chức năng não, bao gồm cả việc kích thích cơ bắp.
Do đó, dù glycogen vẫn còn trong cơ bắp, nhưng hạ đường huyết làm giảm sức mạnh của sự kích thích từ não đến cơ, khiến cơ co yếu hơn và tốc độ chạy giảm (Nybo, 2003).
Một số chuyên gia cho rằng việc tiêu thụ carbohydrate trong suốt quá trình marathon cũng quan trọng, nếu không nói là quan trọng hơn, việc nạp carbohydrate (Ivy, 1999). Thực tế, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiêu thụ carbohydrate trong khi tập luyện giúp ngăn ngừa hạ đường huyết và cải thiện hiệu suất (Tsintzas và Williams, 1998; Jacobs và Sherman, 1999).
Ví dụ, các đối tượng đã tham gia hai cuộc đua 30K với bữa ăn giàu carbohydrate trước cuộc đua và uống nước trong khi đua, hoặc không dùng giải pháp carbohydrate trước đua và dùng nước uống thể thao chứa carbohydrate trong khi đua.
Thời gian đua đều như nhau, bất kể việc nhấn mạnh carbohydrate trước hay trong cuộc đua (Chryssanthopoulos et al., 1994). Trong một nghiên cứu khác, bữa ăn chứa carbohydrate trước cuộc đua giúp cải thiện thời gian chạy đến khi kiệt sức khoảng 10%, nhưng khi kết hợp với nước uống thể thao chứa carbohydrate trong suốt cuộc đua, hiệu suất tăng thêm 10% nữa (Chryssanthopoulos et al., 2002).
Trong nghiên cứu marathon, các đối tượng đã tham gia ba cuộc đua chạy thử nghiệm trên máy chạy bộ 42.2K, chỉ tiêu thụ nước, hoặc dùng nước uống thể thao chứa 5.5% carbohydrate, hoặc 6.9% carbohydrate. Thời gian đua nhanh hơn đáng kể (190 phút) với dung dịch 5.5% so với nước (193.9 phút) hoặc dung dịch 6.9% (192.4 phút) (Tsintzas et al., 1995).
Tổng hợp lại, các nghiên cứu này cho thấy tầm quan trọng của carbohydrate như một nguồn nhiên liệu trong quá trình chạy kéo dài, nhưng việc tiêu thụ bao nhiêu và khi nào dường như là vấn đề cá nhân.
Ivy (1999) cho rằng cả việc nạp carbohydrate trước và tiêu thụ carbohydrate trong suốt sự kiện là cần thiết cho những người chạy với tốc độ từ 60 đến 70 phần trăm của VO2max.
Tuy nhiên, đối với những người chạy nhanh hơn, việc tiêu thụ carbohydrate trong suốt quá trình chạy có thể không mang lại lợi ích, vì sự hấp thụ glucose vào cơ không đủ nhanh để có thể hữu ích.
Cần có thêm nghiên cứu để xác định liệu những kết luận này có áp dụng cho các vận động viên marathon hay không, nhưng không còn nghi ngờ gì nữa rằng tăng cường carbohydrate trước và/hoặc trong quá trình marathon là điều cần thiết cho hiệu suất tối ưu.
Phiên bản gốc của phương pháp nạp carbohydrate bắt đầu với ba ngày ăn ít carbohydrate, tiếp theo là tập luyện cường độ cao để cạn kiệt glycogen.
Sau đó, là ba ngày ăn nhiều carbohydrate, giúp lượng glycogen tăng từ mức bình thường 100 millimol mỗi kilogram lên 220 millimol mỗi kilogram. Sherman et al. (1981) nhận thấy rằng việc tăng dần lượng carbohydrate trong chế độ ăn kết hợp với giảm dần cường độ tập luyện giúp tích lũy glycogen (205 millimol mỗi kilogram) nhưng giảm căng thẳng cho vận động viên.
Phiên bản nạp carbohydrate đã được điều chỉnh của Sherman kể từ đó đã trở thành phương pháp nạp carbohydrate được khuyến nghị cho h
ầu hết các vận động viên sức bền.
Việc tiêu thụ carbohydrate trong suốt quá trình marathon nên diễn ra với tỷ lệ 30 đến 60 gram (120 đến 180 calo) mỗi giờ và 30 đến 40 phút trước khi cảm thấy mệt mỏi.
Lượng carbohydrate và thời gian dựa trên thực tế rằng glucose được hấp thụ vào máu với tốc độ 1.0 đến 1.2 gram mỗi phút (Ivy, 1999). Các loại carbohydrate khác nhau (glucose, glucose polymer, hoặc fructose) đều hiệu quả trong việc duy trì nồng độ glucose trong máu (Noakes, 1988).
Do đó, mỗi người nên tự lựa chọn xem thức uống thể thao, gel năng lượng, chuối, nước cola hay loại carbohydrate nào phù hợp nhất với họ.
CHẤN THƯƠNG
Như thể việc “đâm vào bức tường” chưa đủ lo lắng, chạy marathon còn có thể trở thành cơn ác mộng về cơ xương khớp. Để hoàn thành một cuộc đua marathon, người chạy phải thực hiện từ 30.000 đến 50.000 bước chân.
Mỗi khi chân chạm đất, một lực gấp ba đến bốn lần trọng lượng cơ thể sẽ dồn vào mắt cá chân, đầu gối, hông và lưng dưới. Đồng thời, với mỗi bước chạy, một số cơ bắp co lại để đẩy cơ thể về phía trước, trong khi các cơ khác kéo dài để kiểm soát độ chuyển động. Những co giãn theo chiều dài (co thắt lệch tâm) nổi tiếng là nguyên nhân làm tổn thương cấu trúc cơ bắp.
Hậu quả là tổn thương cơ và viêm nhiễm có thể kéo dài đến bảy ngày sau khi hoàn thành cuộc đua marathon (Hikida et al., 1983), trong khi quá trình sửa chữa sợi cơ có thể mất từ ba đến 12 tuần (Warhol et al., 1985). Không có gì ngạc nhiên khi dữ liệu sau marathon cho thấy 65 đến 92 phần trăm vận động viên gặp phải tình trạng “đau nhức hoặc căng cứng cơ” (Satterthwaite et al., 1996; Kretsch et al., 1984; Nicholl và Williams, 1982).
May mắn thay, chỉ có một số ít vận động viên marathon gặp chấn thương nghiêm trọng đủ để cần can thiệp y tế.
Một khảo sát tại giải Melbourne Marathon năm 1980 cho thấy 3% vận động viên báo cáo chấn thương nghiêm trọng, với các chấn thương phổ biến nhất là đau đầu gối, vấn đề gân kheo, mất nước, phồng rộp và đau cơ tứ đầu hoặc chuột rút (Kretsch et al., 1984).
Tương tự, tỷ lệ chấn thương trong 12 năm của giải Twin Cities Marathon là 2,1% (21,15 trên 1.000 người tham gia), với năm chấn thương hàng đầu bao gồm sụp đổ do vận động (59,4%), phồng rộp (19,9%), căng cơ (14,3%), chuột rút (6,1%), và trầy xước da (1,9%) (Roberts, 2000).
Đội ngũ y tế của giải Auckland Marathon năm 1993 báo cáo tỷ lệ chấn thương gần gấp ba lần, lên tới 6,2%, với chuột rút, kiệt sức, tụ máu, phồng rộp và chóng mặt là các vấn đề phổ biến nhất (Satterthwaite et al., 1996).
Một nghiên cứu xem xét nguyên nhân gây chuột rút ở các vận động viên marathon cho thấy mất nước và mất cân bằng điện giải có thể không phải là thủ phạm chính (Maughan, 1986).
Mệt mỏi do chạy xa hơn hoặc nhanh hơn mức quen thuộc, cùng việc thiếu khởi động và kéo giãn cơ có thể đóng vai trò lớn hơn trong việc gây ra chuột rút khi chạy marathon (Schwellnus et al., 1997). Tuy nhiên, một số chuyên gia vẫn cho rằng mất nước và mất cân bằng điện giải có thể là yếu tố góp phần, đặc biệt trong điều kiện nóng (Eichner, 1998).
Trong khi đau cơ là vấn đề chính với các vận động viên marathon trung bình, những vận động viên ưu tú lại đối mặt với các lo ngại khác.
Dữ liệu từ giải Wonderful Copenhagen Marathon năm 1986 cho thấy vấn đề phổ biến nhất đối với các vận động viên ưu tú là rối loạn tiêu hóa (26%), tiếp theo là đau lưng hoặc khớp (20%), chuột rút (16%), và phồng rộp hoặc tổn thương da (16% mỗi loại) (Holmich et al., 1988).
Người ta cho rằng những vận động viên ưu tú gặp rối loạn tiêu hóa tiết ra nhiều hormone tiêu hóa hơn (O’Conner et al., 1995) hoặc tiêu thụ nhiều NSAIDs hơn (Smetanka et al., 1999).
Một số yếu tố gia tăng nguy cơ chấn thương khi chạy marathon bao gồm việc tham gia marathon lần đầu, tham gia các môn thể thao khác, bệnh trong hai tuần trước cuộc đua, sử dụng thuốc hiện tại và quãng đường luyện tập (Kretsch et al., 1984; Satterthwaite et al., 1999). Những người chạy luyện tập ít hơn 60 km mỗi tuần có khả năng gặp chấn thương cao hơn khi chạy marathon (Kretsch et al., 1984).
Mức độ luyện tập cao hơn đã được chứng minh là giảm nguy cơ chấn thương đầu gối, nhưng lại tăng nguy cơ chấn thương cơ tứ đầu và gân kheo trong quá trình chạy marathon (Satterthwaite et al., 1999).
Với lượng quãng đường luyện tập lớn cần thiết để chuẩn bị cho cuộc đua marathon, không có gì ngạc nhiên khi 29 đến 43% vận động viên phát triển chấn thương trong quá trình luyện tập. Trên thực tế, số lượng chấn thương khi chạy marathon thấp hơn từ 5 đến 10 lần so với trong quá trình luyện tập (Chorly et al., 2002; Holmich et al., 1988; Holmich et al., 1989; Kretsch et al., 1984).
Tỷ lệ chấn thương trước khi chạy marathon tăng lên cùng với số lượng quãng đường chạy luyện tập mỗi tuần (Holmich et al., 1989), với hầu hết các chấn thương xảy ra ở bàn chân và đầu gối, sau đó là cẳng chân và hông (Chorly et al., 2002).
HỆ MIỄN DỊCH
Tổn thương vi mô ở các cơ bắp do chạy marathon không chỉ gây ra đau nhức mà còn ảnh hưởng nhiều hơn thế. Trong quá trình sửa chữa cơ bắp, các cytokine được giải phóng từ vùng bị thương để kích thích sự xâm nhập của các tế bào bạch cầu từ hệ miễn dịch.
Đặc biệt, các tế bào bạch cầu như neutrophil, monocyte, và lymphocyte đều tăng cao sau những sự kiện sức bền kéo dài như chạy marathon (Nieman 2000; Pedersen và Hoffman-Goetz 2000). Tuy nhiên, một số dấu hiệu khác của hệ miễn dịch lại giảm xuống sau khi hoàn thành cuộc đua. Ví dụ, nồng độ immunoglobulin A (IgA) trong nước mũi và nước bọt (Nieman et al. 2002a) giảm đi trong vài giờ sau marathon, trong khi lượng tế bào tiêu diệt tự nhiên bị suy giảm trong ít nhất một tuần (Berk et al. 1990).
Có bằng chứng cho thấy cortisol, một hormone căng thẳng thường được giải phóng trong quá trình tập luyện kéo dài, là nguyên nhân chính làm giảm các tế bào tiêu diệt tự nhiên.
Tổn thương cơ bắp từ việc chạy marathon có thể làm suy yếu một số tế bào miễn dịch khi chúng tham gia sửa chữa cơ, đồng thời làm giảm khả năng bảo vệ cơ thể khỏi các nhiễm trùng đường hô hấp trên (Nehlsen-Cannarella et al. 1997; Nieman 1997).
Mặc dù chưa có bằng chứng trực tiếp cho thấy những người có hệ miễn dịch yếu nhất sẽ dễ bị nhiễm trùng hô hấp trên (URTI), có bằng chứng cho thấy tỷ lệ mắc URTI cao hơn ở những người chạy marathon so với những người không tham gia.
Peters và Bateman (1983) phát hiện rằng 33% số người hoàn thành cuộc đua Two Oceans Marathon dài 56 km phát triển URTI, trong khi con số này ở những người không tham gia là 15,3%.
Ngoài ra, tỷ lệ mắc bệnh cao hơn (47%) ở những người hoàn thành dưới bốn giờ so với 19% ở những người hoàn thành trên 5,5 giờ. Tương tự, Nieman et al. (1990) nhận thấy 12,9% những người hoàn thành Los Angeles Marathon mắc URTI trong tuần sau cuộc đua, so với chỉ 2,2% ở nhóm không tham gia.
Tuy nhiên, Ekblom et al. (2006) lại phát hiện rằng số ca nhiễm trùng trước và sau Stockholm Marathon năm 2000 không có sự khác biệt.
Sự gia tăng số ca URTI sau marathon đã dẫn đến sự ra đời của giả thuyết “cửa sổ mở”, cho rằng chạy marathon làm suy giảm hệ miễn dịch từ 3 đến 72 giờ và do đó tăng nguy cơ mắc URTI (Pedersen và Toft 2000).
Chỉ cần khả năng tồn tại mối liên hệ này đã khiến các nhà nghiên cứu xem xét liệu bổ sung dinh dưỡng có thể giảm bớt tác động tiêu cực của việc chạy marathon lên hệ miễn dịch hay không.
Ví dụ, tiêu thụ dung dịch carbohydrate 6% trong suốt cuộc đua marathon và các cuộc đua mô phỏng đã làm giảm phản ứng viêm sau khi hoàn thành cuộc đua (Nehlsen-Cannarella et al. 1997; Nieman et al. 2001; Nieman et al. 2003).
Dung dịch glucose này giúp duy trì nồng độ glucose trong máu, giảm thiểu sự giải phóng cortisol, hormone được cho là làm suy yếu hệ miễn dịch.
Tuy nhiên, việc tiêu thụ glucose trong suốt quá trình marathon không ngăn được sự giảm sút của immunoglobulin A (IgA) trong nước bọt, một trong những tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các vi khuẩn gây URTI (Nieman et al. 2002a).
Các gốc tự do, sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất aerobic, cũng đóng vai trò trong việc thúc đẩy phản ứng viêm do tổn thương cơ bắp.
Có bằng chứng cho thấy chất chống oxy hóa như vitamin C có thể chống lại các gốc tự do và giúp ngăn ngừa suy yếu hệ miễn dịch sau marathon. Một nghiên cứu cho thấy số ca URTI sau cuộc đua ít hơn ở những vận động viên ultramarathon tiêu thụ 600 mg vitamin C mỗi ngày trong ba tuần trước cuộc đua (Peters et al. 1993).
Tuy nhiên, lượng glucose tiêu thụ không được kiểm soát, và như đã đề cập trước đó, tiêu thụ glucose có thể giảm bớt căng thẳng lên hệ miễn dịch sau marathon.
Trong các nghiên cứu có kiểm soát lượng glucose, tiêu thụ liều cao vitamin C (500 đến 1.500 mg mỗi ngày) trong bảy đến 14 ngày trước marathon hoặc ultramarathon không mang lại lợi ích thêm nào cho hệ miễn dịch hay ngăn ngừa URTI (Nieman et al. 2002b).
Glutamine, một loại axit amin cung cấp năng lượng cho các tế bào miễn dịch, cũng giảm đi trong quá trình marathon, điều này có thể góp phần vào sự suy yếu của hệ miễn dịch.
Một nghiên cứu cho thấy việc bổ sung glutamine sau marathon giúp giảm số ca URTI sau cuộc đua (Castell và Newsholme 1997). Tuy nhiên, cần thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận liệu việc bổ sung glutamine có tác động trực tiếp đến việc tăng cường hệ miễn dịch hay không (Pedersen và Hoffman-Goetz 2000).
Chạy marathon tạm thời làm suy giảm hệ miễn dịch, nhưng mức độ suy giảm này có đủ lớn để tăng nguy cơ mắc URTI không? Mặc dù có những phát hiện cho thấy mối liên hệ như vậy, nhưng vẫn chưa chứng minh được rằng các yếu tố khác không phải là nguyên nhân.
Ví dụ, luồng không khí lớn và nhiễu động, làm lạnh và khô đường hô hấp, tiếp xúc với vi khuẩn lạ tại các địa điểm marathon, thay đổi chế độ dinh dưỡng, tổn thương cơ vi mô, tác động của việc di chuyển như thiếu ngủ và thay đổi múi giờ, cùng căng thẳng tâm lý cũng có thể dẫn đến sự gia tăng URTI sau marathon (Shephard và Shek 1999).
Dù thế nào, không có gì sai khi các vận động viên marathon tuân thủ các hướng dẫn của Nieman (2000):
- Giữ cho các căng thẳng khác trong cuộc sống ở mức tối thiểu.
- Ăn chế độ ăn cân bằng đầy đủ dinh dưỡng.
- Ngủ đủ giấc.
- Tránh chạm tay vào mắt và mũi.
- Tránh xa người bệnh và những đám đông lớn.
- Tránh luyện tập quá sức và giảm cân quá nhanh.
- Sử dụng thức uống carbohydrate trước, trong và sau khi chạy marathon và các buổi tập dài.
CÁC LỢI ÍCH SINH LÝ KHÁC
Chạy marathon có thể là môn thể thao phổ biến nhất nhưng cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ nhất. Các nghiên cứu về vận động viên marathon chỉ ra rằng áp lực sinh lý từ việc chạy marathon vượt xa các lợi ích về mặt sinh lý.
Trong trường hợp tốt nhất, một vận động viên marathon thành công sẽ đốt cháy vài ngàn calo và sau khi quá trình phục hồi hoàn tất, họ sẽ có xương chắc khỏe hơn, trái tim khỏe mạnh hơn và cơ bắp mạnh mẽ hơn. Các lợi ích khác có thể đến từ quá trình luyện tập trước marathon hoặc mang tính tâm lý, cảm xúc nhiều hơn.
Mặc dù chạy marathon có ảnh hưởng nặng nề đến cơ thể, thậm chí nguy hiểm đến tính mạng, nhưng từ góc độ của một nhà sinh lý học thể thao, mọi vận động viên khi về đích đều chứng minh một điều kỳ diệu về khả năng của cơ thể con người.
