Khối lượng cơ là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Khối lượng cơ là gì?

Khối lượng cơ (muscle mass) là tổng trọng lượng của tất cả các mô cơ trong cơ thể con người, bao gồm cơ xương (skeletal muscle), cơ trơn (smooth muscle) và cơ tim (cardiac muscle). Trong các nghiên cứu y sinh và thể chất, khi nhắc đến khối lượng cơ, người ta thường chỉ tập trung vào cơ xương – loại cơ chịu trách nhiệm chính cho các hoạt động vận động và nâng đỡ cơ thể. Đây là loại cơ có khả năng tăng kích thước và sức mạnh thông qua luyện tập và dinh dưỡng hợp lý.

Khối lượng cơ là một trong những yếu tố quyết định sức khỏe tổng thể và hiệu suất sinh lý của con người. Mức cơ bắp cao giúp cải thiện tỷ lệ trao đổi chất cơ bản (BMR), duy trì mật độ xương, tăng cường chức năng tim mạch, cải thiện kiểm soát đường huyết và giảm nguy cơ mắc bệnh mãn tính. Đối với vận động viên hoặc người tập luyện thể hình, khối lượng cơ còn là chỉ số quan trọng thể hiện mức độ tiến bộ trong luyện tập.

Phân loại cơ trong cơ thể

Cơ thể con người có ba loại cơ chính, mỗi loại có chức năng và cấu trúc tế bào khác nhau:

• Cơ xương (Skeletal Muscle): Gắn vào xương thông qua gân, giúp cơ thể vận động có ý thức. Cấu trúc sợi dài, có nhiều nhân và vạch ngang.
• Cơ trơn (Smooth Muscle): Không có vạch ngang, có mặt trong thành mạch máu, ống tiêu hóa, khí quản, tử cung... hoạt động tự động không theo ý muốn.
• Cơ tim (Cardiac Muscle): Có cấu trúc lai giữa cơ xương và cơ trơn, chỉ tồn tại ở tim, hoạt động tự động và không mỏi.

Mặc dù cả ba loại cơ đều đóng vai trò sống còn, nhưng cơ xương chiếm phần lớn khối lượng cơ toàn thân – khoảng 30-40% tổng khối lượng cơ thể ở người trưởng thành khỏe mạnh. Khối lượng cơ xương là loại duy nhất có thể chủ động điều chỉnh được qua luyện tập và dinh dưỡng.

Bảng dưới đây so sánh ba loại cơ chính theo đặc điểm sinh học:

Loại cơ	Vị trí	Kiểm soát	Hình thái	Khả năng tăng trưởng
Cơ xương	Gắn với xương	Tự chủ	Sợi dài, có vạch ngang	Cao
Cơ trơn	Nội tạng, mạch máu	Tự động	Sợi nhỏ, không vạch ngang	Trung bình
Cơ tim	Tim	Tự động	Sợi phân nhánh, vạch ngang	Thấp

Vai trò của khối lượng cơ

Khối lượng cơ có vai trò sinh lý then chốt trong việc duy trì chuyển hóa năng lượng. Cơ là mô hoạt động mạnh về mặt trao đổi chất, tiêu tốn năng lượng ngay cả khi nghỉ ngơi. Khoảng 20% lượng calo tiêu thụ hàng ngày của cơ thể được sử dụng bởi mô cơ trong trạng thái nghỉ. Do đó, người có khối lượng cơ cao thường có tỷ lệ trao đổi chất cơ bản cao hơn.

Khối lượng cơ còn giúp điều hòa glucose trong máu. Cơ hoạt động như một bể chứa glucose, hấp thu và sử dụng glucose thông qua cơ chế nhạy cảm với insulin. Ở người có cơ ít hoặc bị teo cơ, nguy cơ kháng insulin tăng, dẫn đến tiểu đường type 2. Cơ bắp còn đóng vai trò quan trọng trong phản ứng viêm và kiểm soát hệ miễn dịch thông qua các phân tử truyền tín hiệu gọi là myokine.

• Tăng khối lượng cơ giúp giảm nguy cơ té ngã và gãy xương ở người lớn tuổi.
• Cải thiện hiệu quả hoạt động thể thao, phản xạ và khả năng chịu đựng.
• Hỗ trợ chức năng hô hấp và tiêu hóa nhờ tăng trương lực cơ liên quan.

Cách đo lường khối lượng cơ

Đo lường chính xác khối lượng cơ là yếu tố then chốt trong các nghiên cứu y học, thể thao và dinh dưỡng. Hiện nay có nhiều phương pháp với độ chính xác và mức chi phí khác nhau:

• DEXA (Dual-energy X-ray Absorptiometry): Là tiêu chuẩn vàng, phân tích thành phần cơ thể bằng tia X hai mức năng lượng. Độ chính xác cao nhưng chi phí lớn và cần thiết bị chuyên dụng.
• BIA (Bioelectrical Impedance Analysis): Đo trở kháng điện đi qua cơ thể để ước lượng lượng cơ, nước và mỡ. Phổ biến trong thực hành lâm sàng và tại phòng tập gym do tiện lợi và giá thành rẻ.
• MRI và CT Scan: Cho phép hình ảnh hóa từng nhóm cơ chi tiết. Dùng trong nghiên cứu hoặc chẩn đoán bệnh lý về cơ.

Trong các tình huống thực tế, BIA được dùng rộng rãi nhờ khả năng thực hiện nhanh, không xâm lấn và tiện lợi. Tuy nhiên, độ chính xác của BIA có thể bị ảnh hưởng bởi trạng thái thủy phân cơ thể, lượng nước, nhiệt độ và thời gian đo.

Ví dụ về phân tích BIA có thể xem tại InBody, một trong những thiết bị đo thành phần cơ thể hiện đại được dùng trên toàn cầu.

Bảng so sánh các phương pháp đo khối lượng cơ:

Phương pháp	Độ chính xác	Chi phí	Ứng dụng
DEXA	Rất cao	Cao	Nghiên cứu, y học lâm sàng
BIA	Trung bình	Thấp	Thể hình, phòng gym
MRI/CT	Rất cao	Rất cao	Chẩn đoán chi tiết

Khối lượng cơ và tỷ lệ mỡ cơ thể

Khối lượng cơ chỉ là một phần trong tổng thành phần cơ thể. Để đánh giá toàn diện sức khỏe, cần xem xét song song với tỷ lệ mỡ cơ thể (body fat percentage). Hai người có cùng cân nặng và chiều cao có thể có sức khỏe rất khác nhau nếu một người có tỷ lệ cơ cao hơn và mỡ thấp hơn.

Khi lượng cơ tăng lên, tỷ lệ mỡ giảm – ngay cả khi cân nặng tổng thể không thay đổi. Điều này lý giải tại sao chỉ số BMI (Body Mass Index) không phản ánh chính xác sức khỏe thể chất, đặc biệt là ở vận động viên hoặc người tập luyện thường xuyên. Một người có BMI cao nhưng tỷ lệ cơ lớn vẫn có thể khỏe mạnh hơn người có BMI trung bình nhưng tỷ lệ mỡ nội tạng cao.

So sánh tỷ lệ cơ - mỡ được trình bày trong bảng dưới đây:

Chỉ số	Người bình thường	Người luyện tập thường xuyên
Tỷ lệ cơ	30–35%	40–50%
Tỷ lệ mỡ	20–25%	10–18%

Các thiết bị phân tích thành phần cơ thể hiện đại như InBody hoặc SECA có thể đồng thời đo cả khối lượng cơ và mỡ, giúp theo dõi sự thay đổi trong quá trình luyện tập hoặc phục hồi sức khỏe.

Tác động của tuổi tác và giới tính

Tuổi tác là yếu tố lớn ảnh hưởng đến khối lượng cơ. Bắt đầu từ khoảng 30 tuổi, con người mất dần khối lượng cơ với tốc độ trung bình 3–8% mỗi thập kỷ. Sau tuổi 60, tốc độ này có thể tăng gấp đôi nếu không có biện pháp can thiệp. Hiện tượng mất cơ do tuổi tác được gọi là sarcopenia.

Giới tính cũng đóng vai trò quan trọng. Nam giới thường có khối lượng cơ lớn hơn nhờ mức testosterone cao hơn. Ở nữ giới, estrogen giúp giữ mô mỡ nhiều hơn, khiến khối lượng cơ trung bình thấp hơn dù chế độ tập luyện tương tự.

Để duy trì cơ khi tuổi cao, các tổ chức như WHO và NIA khuyến nghị tập kháng lực ít nhất 2 buổi mỗi tuần, kết hợp với chế độ ăn đủ protein và vitamin D.

Vai trò của dinh dưỡng và luyện tập

Khối lượng cơ không thể được duy trì nếu thiếu hai yếu tố: luyện tập đúng cách và cung cấp dinh dưỡng phù hợp. Cơ bắp cần kích thích cơ học (mechanical tension) để phát triển – điều này đạt được thông qua luyện tập kháng lực như nâng tạ, hít đất, squats.

Bên cạnh đó, protein là nguyên liệu chính xây dựng và sửa chữa cơ. Nhu cầu protein dao động từ 1.2–2.0 g/kg thể trọng/ngày tùy theo mức độ hoạt động. Công thức ước lượng đơn giản là:

$Protein_{daily} = 1.6 \times Weight_{kg}$

Các nguồn protein chất lượng cao bao gồm:

• Thịt nạc (gà, bò, cá)
• Trứng và sữa (đặc biệt là whey protein)
• Đậu nành, đậu lăng, hạt chia

Ngoài protein, các yếu tố dinh dưỡng quan trọng khác gồm creatine, leucine, vitamin D, magiê và kẽm – tất cả đều hỗ trợ quá trình tổng hợp cơ bắp hoặc giảm dị hóa cơ.

Một chế độ luyện tập hiệu quả thường kết hợp:

• Luyện tập kháng lực (3–4 lần/tuần)
• Bài tập sức bền (cardio nhẹ) để cải thiện chức năng tim mạch
• Phục hồi đầy đủ giữa các buổi tập

Khối lượng cơ và sức khỏe chuyển hóa

Cơ bắp hoạt động như một cơ quan nội tiết, giải phóng các phân tử myokine có tác dụng giảm viêm, điều hòa đường huyết và tăng nhạy cảm insulin. Do đó, khối lượng cơ cao giúp giảm nguy cơ mắc hội chứng chuyển hóa – một nhóm các yếu tố nguy cơ bao gồm mỡ bụng, đường huyết cao, tăng huyết áp và rối loạn mỡ máu.

Trong một nghiên cứu của Trung tâm Y tế Quốc gia Hàn Quốc, những người có khối lượng cơ thấp có nguy cơ mắc tiểu đường type 2 cao hơn gấp 2.4 lần so với nhóm có cơ bắp phát triển. Tác động này độc lập với chỉ số BMI, cho thấy cơ bắp đóng vai trò phòng ngừa quan trọng mà các chỉ số truyền thống không thể hiện được.

Ảnh hưởng đến tuổi thọ và chất lượng sống

Khối lượng cơ không chỉ là biểu hiện của sức mạnh mà còn là chỉ số tiên đoán tuổi thọ. Một nghiên cứu đăng trên American Journal of Medicine cho thấy những người có khối lượng cơ cao hơn có nguy cơ tử vong do mọi nguyên nhân thấp hơn, độc lập với cân nặng hoặc BMI.

Sức mạnh cơ bắp, đặc biệt là sức mạnh chi dưới, có liên hệ mật thiết với khả năng đi lại, đứng dậy, leo cầu thang – các hoạt động thiết yếu trong sinh hoạt hàng ngày. Thiếu khối lượng cơ làm tăng nguy cơ té ngã, mất độc lập, trầm cảm và giảm chất lượng sống ở người cao tuổi.

Để cải thiện chất lượng sống lâu dài, các chuyên gia CDC khuyến cáo người lớn tuổi thực hiện:

• Ít nhất 150 phút hoạt động thể chất mỗi tuần
• 2–3 buổi luyện tập tăng sức mạnh cơ mỗi tuần
• Bài tập thăng bằng để giảm nguy cơ té ngã

Tài liệu tham khảo

1. Wang, Z. et al. (2000). "Evaluation of total body skeletal muscle mass using MRI". American Journal of Clinical Nutrition. Link.
2. Janssen, I. et al. (2004). "Skeletal muscle mass and distribution in 468 men and women aged 18–88 yr". Journal of Applied Physiology. Link.
3. Mitchell, W. K. et al. (2012). "Sarcopenia, dynapenia, and the impact of advancing age on human skeletal muscle size and strength". Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. Link.
4. Cruz-Jentoft, A. J. et al. (2019). "Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis". Age and Ageing. Link.
5. Devries, M. C., Phillips, S. M. (2015). "Supplementation strategies to augment protein intake and promote muscle protein synthesis". Nutrition & Metabolism. Link.
6. Srikanthan, P., Karlamangla, A. S. (2014). "Muscle mass index as a predictor of longevity in older adults". American Journal of Medicine. Link.