Cơ bắp thay đổi thế nào theo quá trình lão hóa?

Nguyên nhân cơ bắp lão hóa theo tuổi tác

Nguyên nhân gây thiểu cơ chưa được xác định rõ ràng, nhưng một số cơ chế đã được đề xuất. Ở cấp độ tế bào, những thay đổi cụ thể liên quan đến quá trình lão hóa bao gồm giảm số lượng tế bào cơ, giảm thời gian co cơ, lực co cơ, giảm thể tích lưới nội chất và khả năng bơm canxi. Những thay đổi về thần kinh cơ bao gồm suy giảm tốc độ dẫn truyền thần kinh đến cơ, giảm số lượng tế bào thần kinh vận động và giảm khả năng tái tạo của mô thần kinh.

Những thay đổi sinh hóa và trao đổi chất cũng xảy ra ở tế bào cơ quá trình lão hóa. Các đột biến xóa DNA ty thể sau tổn thương, giảm tổng hợp protein ty thể đã được báo cáo và có thể liên quan đến việc giảm hoạt động của enzyme glycolytic, creatine phosphate. Những thay đổi trao đổi chất trong tế bào cơ góp phần vào khả năng thể chất tổng thể của người lớn tuổi và là một thành phần quan trọng làm giảm khoảng 30% khả năng sử dụng oxy trong khi tập thể dục.

Các nghiên cứu ban đầu trên một số ít người cao tuổi cũng cho thấy rằng quá trình lão hóa có liên quan đến việc giảm tổng hợp protein cơ bản, điều này có thể là nguyên nhân dẫn đến việc giảm dần khối lượng cơ. Tuy nhiên, nhiều dữ liệu gần đây thu được trong nhóm nghiên cứu gồm những người đàn ông lớn tuổi khỏe mạnh đã không xác nhận các báo cáo trước đó và kết luận rằng sự khác biệt về sự thay đổi protein cơ bản giữa người già và nam giới trẻ tuổi không thể giải thích được tình trạng mất cơ bắp khi già đi, và cho thấy rằng các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào các phản ứng với các kích thích cụ thể, chẳng hạn như dinh dưỡng, tập thể dục hoặc bệnh tật.

Bên cạnh những thay đổi cụ thể về cơ bắp thì những thay đổi khác liên quan đến tuổi tác trong chức năng nội tiết hoặc khả năng đáp ứng với các kích thích nội tiết tố, dinh dưỡng, khả năng đáp ứng với các chất dinh dưỡng và hoạt động thể chất có thể là nguyên nhân gây ra sự phát triển và làm trầm trọng thêm tình trạng thiểu cơ. Nhiều khả năng, thiểu cơ là một vấn đề đa yếu tố. Tuy nhiên, trong số tất cả các nguyên nhân tiềm ẩn, việc giảm chức năng nội tiết, hoạt động thể chất và chế độ dinh dưỡng phù hợp có khả năng điều trị được bằng các biện pháp can thiệp hành vi hoặc tác nhân dược lý.

Thay đổi nội tiết liên quan đến thiểu cơ

Một loạt các thay đổi nội tiết tố được quan sát thấy trong quá trình lão hóa có thể góp phần làm mất cơ bắp khi già đi. Steroid đồng hóa chính và mạnh nhất là testosterone. Ở khoảng 60% nam giới trên 65 tuổi, nồng độ testosterone giảm xuống dưới mức bình thường, còn được gọi là mãn dục nam. Không giống như sự sụt giảm nhanh chóng của estrogen khi mãn kinh ở nữ, nồng độ testosterone giảm dần trong suốt quá trình lão hóa. Vì testosterone làm tăng tổng hợp protein cơ bắp, khối lượng cơ bắp và sức mạnh, nên có ý kiến cho rằng việc giảm testosterone có thể làm giảm tổng hợp protein và dẫn đến cơ bắp lão hóa theo tuổi tác. Với suy nghĩ này, một số nghiên cứu đã xem xét hiệu quả của liệu pháp thay thế testosterone ở nam giới bị suy sinh dục hoặc nồng độ testosterone ở mức thấp hơn bình thường. Testosterone được sử dụng qua đường tiêm, miếng dán xuyên da hoặc gel bôi ngoài da. Kết quả cho thấy việc thay thế testosterone dẫn đến sự gia tăng đáng kể khối lượng và sức mạnh cơ, kèm theo đó tăng tổng hợp protein và mật độ xương. Do đó, những kết quả này cho thấy mãn dục nam có thể là nguyên nhân dẫn đến sự phát triển của chứng thiểu cơ và nhấn mạnh rằng liệu pháp testosterone có thể dẫn đến đảo ngược hoặc làm suy giảm chứng bệnh này. Tuy nhiên, testosterone hiện không được khuyến cáo để điều trị thiểu cơ, và nên đánh giá cẩn thận các lợi ích, rủi ro tiềm ẩn trước khi đưa ra quyết định sử dụng.

Ở phụ nữ, nồng độ estradiol giảm đột ngột trong thời kỳ mãn kinh. Tuy nhiên có rất ít thông tin liên quan đến vai trò của thời kỳ mãn kinh đối với tình trạng thiểu cơ và có vẻ như khối lượng cơ bắp không bị ảnh hưởng bởi sự sụt giảm estrogen. Các nghiên cứu cắt ngang đánh giá tác động của tuổi tác đối với khối lượng cơ nạc đã chỉ ra rằng tốc độ giảm khối lượng cơ ở phụ nữ không tăng sau thời kỳ mãn kinh. Tuy nhiên, liệu pháp thay thế hormone có thể làm tăng đáng kể globulin liên kết với hormone steroid trong huyết thanh, dẫn đến giảm đáng kể nồng độ testosterone tự do trong huyết thanh ở phụ nữ. Nồng độ testosterone tự do trong huyết thanh thấp ở phụ nữ có liên quan đến khối lượng cơ bắp thấp hơn. Do đó, liệu pháp thay thế hormone có thể đóng một vai trò trong việc giảm hơn nữa, thay vì tăng khối lượng cơ ở phụ nữ lớn tuổi.

Trục I của hormone tăng trưởng/yếu tố tăng trưởng giống insulin cũng biểu hiện sự suy giảm dần dần trong quá trình lão hóa bình thường. Mặc dù liệu pháp thay thế hormone tăng trưởng cho người trưởng thành có thể dẫn đến tăng khối lượng cơ, nhưng một số nghiên cứu cho thấy không có tác dụng đối với sức mạnh cơ. Liệu pháp thay thế hormone tăng trưởng ở người cao tuổi dường như có lợi cho việc giảm khối lượng mỡ, cải thiện cấu hình lipid máu và tăng khối lượng cơ nạc, nhưng những thay đổi này có thể không dẫn đến tăng sức mạnh và chức năng cơ bắp. Trên thực tế, sức mạnh cơ bắp chỉ tăng lên khi những người đàn ông lớn tuổi được cung cấp hormone tăng trưởng trong chương trình tập tạ so với chỉ dùng liệu pháp thay thế hormone tăng trưởng hoặc khi liệu pháp thay thế hormone sinh dục được sử dụng kết hợp với hormone tăng trưởng. Cũng cần nhấn mạnh rằng các phương pháp được sử dụng để đo thành phần cơ thể có thể bị ảnh hưởng bởi khả năng giữ nước. Do đó, sự gia tăng khối lượng cơ bắp với việc giảm khối lượng chất béo mà không thay đổi sức mạnh sau khi điều trị bằng hormone tăng trưởng nên được giải thích một cách thận trọng vì hormone tăng trưởng nổi tiếng là làm tăng khả năng giữ nước, có thể bị hiểu sai là tăng khối lượng cơ nạc. Đối với testosterone, hormone tăng trưởng thay thế hiện không được khuyến cáo để điều trị thiểu cơ do cả kết quả của các nghiên cứu đã công bố và các tác dụng phụ nghiêm trọng có thể xảy ra (đau khớp, phù nề, kháng insulin, nguy cơ tim mạch…).

Khả năng của mô cơ đáp ứng với insulin là một khía cạnh quan trọng để đánh giá độ nhạy insulin tổng thể. Tỷ lệ kháng insulin và bệnh đái tháo đường loại 2 tăng lên khi lão hóa và thiểu cơ có thể đóng một vai trò quan trọng. Hầu hết các nghiên cứu đã báo cáo rằng tỷ lệ kháng insulin và không dung nạp glucose cao hơn ở những người lớn tuổi khi dữ liệu được báo cáo trên một đơn vị khối lượng cơ thể, nhưng những khác biệt này sẽ biến mất nếu dữ liệu được hiệu chỉnh theo khối lượng cơ thể gầy. Điều này cho thấy rằng những thay đổi trong thành phần cơ thể có thể thúc đẩy sự gia tăng kháng insulin theo tuổi tác. Mặc dù insulin thường được xem xét trong bối cảnh khả năng tăng hấp thu glucose vào tế bào, nhưng có bằng chứng mới cho thấy tình trạng kháng insulin của cơ và chuyển hóa protein ở người cao tuổi có thể là nguyên nhân quan trọng gây thiểu cơ. Ví dụ, khi glucose được tiêu thụ trong bữa ăn bình thường, nồng độ insulin tăng lên sau đó có tác động tiêu cực đến quá trình tổng hợp protein cơ chỉ ở những người lớn tuổi. Điều này ngụ ý rằng với sự lão hóa bình thường, khả năng của các tế bào cơ phản ứng đúng với insulin lưu thông (bằng cách tăng tổng hợp protein cơ) bị suy giảm.

Hoạt động thể chất và thiểu cơ

Một tác nhân quan trọng khác gây thiểu cơ là không hoạt động. Mặc dù rất khó để xác định tầm quan trọng tương đối của lối sống ít vận động trong sự phát triển của bệnh thiểu cơ, nhưng người ta biết rất rõ rằng việc không hoạt động cơ bắp trong thời gian ngắn làm giảm nghiêm trọng khối lượng cơ và sức mạnh ngay cả ở những người trẻ tuổi. Người ta cũng nhận ra rằng những thay đổi của hiện tượng mất cơ bắp khi già đi có thể được khắc phục bằng cách tập thể dục, điển hình là bài tập sức đề kháng.

Tập thể dục nhịp điệu đã được chứng minh trong một số nghiên cứu giúp cải thiện VO2max, mật độ và hoạt động của ty thể, độ nhạy insulin và tiêu hao năng lượng ở người trẻ và người lớn tuổi. Hai nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tập aerobic cường độ cao và kéo dài có thể làm tăng tổng hợp protein cơ ở những người trẻ năng động. Dữ liệu sơ bộ gần đây cho thấy rằng tập thể dục nhịp điệu (40% VO2max ) cũng có thể làm tăng mạnh quá trình tổng hợp protein ở những người lớn tuổi độc lập, khỏe mạnh. Mặc dù bài tập aerobic không gây phì đại cơ rõ ràng, nhưng một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng tập luyện aerobic cường độ cao có thể gây phì đại ở một mức độ nào đó, thể hiện qua việc tăng chu vi bắp chân, diện tích sợi cơ và kích hoạt tế bào vệ tinh. Vóc dáng đặc trưng của vận động viên marathon, mẫu mực của những người tập thể dục nhịp điệu, có thể đặt ra nghi ngờ về hiệu quả đồng hóa của bài tập aerobic. Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhấn mạnh là cơ bắp của những vận động viên này, mặc dù không phì đại, nhưng không thiếu sức mạnh. Trên thực tế, khối lượng cơ không phải là yếu tố quyết định duy nhất đến chức năng và việc luyện tập thể dục nhịp điệu có thể có tác động tích cực quan trọng đối với sự thích nghi của thần kinh cơ và do đó, chất lượng cơ, đặc biệt là ở những người ít vận động và thiểu cơ trước khi can thiệp tập thể dục được cải thiện. Trên thực tế, chất lượng cơ bắp đã được chứng minh là cải thiện đáng kể khi tập luyện sức đề kháng ở người lớn tuổi và ở những người trẻ tuổi bị teo cơ. Do đó, cả bài tập sức đề kháng và aerobic đều có thể rất hữu ích để chống lại tình trạng cơ bắp lão hóa theo tuổi tác và tạo ra những thay đổi liên quan đến quá trình trao đổi chất của cơ.

Dinh dưỡng và thiểu cơ

Suy dinh dưỡng dẫn đến teo cơ. Người ta đã chứng minh rằng quá trình lão hóa có liên quan đến việc giảm dần lượng thức ăn ăn vào, dẫn đến suy dinh dưỡng năng lượng. Hơn nữa, những người lớn tuổi có thể tự nguyện giảm lượng protein nạp vào để tuân thủ chế độ ăn kiêng giảm chất béo và cholesterol. Điều thú vị là những người cao tuổi khỏe mạnh phản ứng với một kích thích axit amin với sự gia tăng tổng hợp protein cơ bắp không khác biệt đáng kể so với tác động quan sát được ở những người trẻ hơn. Tuy nhiên, nỗ lực tăng khối lượng cơ, sức mạnh và tổng hợp protein bằng các chất bổ sung dinh dưỡng thương mại hoặc chế độ ăn giàu protein phần lớn không thành công. Do đó, một chất bổ sung dinh dưỡng để phòng ngừa hoặc điều trị thiểu cơ chỉ nên chứa các chất dinh dưỡng thực sự cần thiết để kích thích quá trình đồng hóa protein cơ bắp, nhằm đạt được hiệu quả đồng hóa cao nhất (hiệu quả đồng hóa trên một đơn vị năng lượng). Dữ liệu từ những người trẻ tuổi cho thấy rằng các acid amin thiết yếu chịu trách nhiệm chính cho việc kích thích tổng hợp protein, trong khi các axit amin không thiết yếu dường như không gây ra bất kỳ tác dụng đáng kể nào ngay cả khi được cung cấp ở liều lượng rất cao. Các nghiên cứu gần đây cho thấy điều này cũng đúng với người lớn tuổi. Trên thực tế, các acid amin thiết yếu chịu trách nhiệm chính cho việc kích thích acid amin của quá trình đồng hóa protein cơ bắp ở những người cao tuổi khỏe mạnh, trong khi các acid amin không thiết yếu dường như không cần thiết.